Question

12．某同學(xué)在探究“燈的亮度是否與電壓有關(guān)”時，將實物按如圖所示的電路連接，進(jìn)行實驗操作前，作出如下判斷，其中合理的是（　　）

• A． 若滑片P向a端滑動時，電壓表示數(shù)會變小，燈會變暗
• B． 若滑片P向b端滑動時，電壓表示數(shù)會變小，燈會變亮
• C． 應(yīng)將燈與滑動變阻器的位置互換后，移動滑片進(jìn)行觀察
• D． 將電壓表的c接線到d處，移動滑片進(jìn)行觀察

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓．
（1）根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知變阻器兩端的電壓變化，根據(jù)P=UI可知燈泡實際功率的變化，進(jìn)一步判斷亮暗的變化；
（2）將燈和滑動變阻器的位置互換后，電壓表測量的是電燈兩端的電壓，通過移動滑片，改變燈兩端的電壓、改變燈的明暗程度；
（3）電壓表接c點的導(dǎo)線改接在d點后，觀察電壓表的接法是否正確，據(jù)此判斷．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓．
（1）當(dāng)滑片P向a端滑動時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的電流變大，
由U=IR可得，燈泡亮度的電壓變大，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，變阻器兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，
因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，
所以，由P=I²R可知，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮，故A錯誤；
同理可知，滑片P向b端滑動時，電壓表示數(shù)會變大，燈會變暗，故B錯誤；
（2）將燈和滑動變阻器的位置互換后，電壓表測量的是電燈兩端的電壓，
若滑片P向a端滑動時，連入的電阻變小，分壓變小，燈兩端的電壓變大，電壓表示數(shù)會變大，燈變亮，
可以得出燈的亮度與電壓的關(guān)系，故C正確；
（3）將電壓表接c點的導(dǎo)線改接在d點后，閉合開關(guān)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，不能測量，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用以及電壓表的使用，綜合性強、知識點多，屬于難題．