Question

【題目】在探究“小燈的亮度與什么因素有關(guān)”的實驗中，小紅找來額定電流均小于0.6A，額定電壓是2.5V的燈L1和額定電壓是3.8V的燈L2，先后接在電源電壓恒為6V的電路中，按照如圖所示的電路開始探究。

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示實物圖連接完整_______。要求：滑片P已處于滑動變阻器阻值最大位置。

（2）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，小紅發(fā)現(xiàn)燈泡L1始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，其故障原因是：_____。

（3）小紅排除故障后，按上圖所示的電路繼續(xù)進行實驗：

①閉合開關(guān)，滑片P向B端移動，使燈L1發(fā)光，測出燈L1的相關(guān)物理量，記錄和計算結(jié)果如表：

次數(shù)	電壓/V	_____	實際功率/W	電阻/Ω
1	1.6	0.20	0.32	8.00
2	2.5	0.24	0.60	10.42
3	2.8	0.26	0.73	10.77

②請將記錄數(shù)據(jù)時遺漏的物理量和單位填入表格的空格處。

（4）小紅注意到燈L1的亮度變化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：_____。

（5）用L2替換L1重復(fù)上面的實驗時，需要改變_____表的量程，發(fā)現(xiàn)燈L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似。

（6）完成上述實驗后，小華向老師要了一個已知阻值為R0的定值電阻和一個單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖丙所示的實驗電路，測出了小燈泡L2的額定功率，請你幫她完成下列實驗步驟：

①連接好實驗電路，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2撥到觸點2移動滑片，使電壓表的示數(shù)為_____V。

②保持滑片的位置不動，再將開關(guān)S2撥到觸點_____（選填“1”或“2”），讀出電壓表的示數(shù)為U。

③小燈泡額定功率的表達式為P額＝_____（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】 燈絲斷了或燈座斷路 電流/A 小燈泡的亮度與燈的實際電功率有關(guān)，實際電功率越大，燈泡越亮 電壓 3.8 1 3.8V×

【解析】

(1)[1] 滑片P已處于滑動變阻器阻值最大位置，故變阻器右下接線線連入電路中，由表中電流大小，電流表選用小量程串聯(lián)在電路中，電壓表與燈并聯(lián)，如下所示：

。

(2)[2] 閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，小紅發(fā)現(xiàn)燈泡L1始終不亮，電流表無示數(shù)，則電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，其故障原因是：燈絲斷了或燈座斷路。

(3)[3] 根據(jù)P＝UI，故遺漏的物理量和單位為：電流/A。

(4)[4] 小紅注意到燈L1的亮度變化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：小燈泡的亮度與燈的實際電功率有關(guān)，實際電功率越大，燈泡越亮。

(5)[5] 用L2替換L1重復(fù)上面的實驗時，因L2的額定電壓為3.8V，需要改變電壓表的量程，發(fā)現(xiàn)燈L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似。

(6)[6][7][8]實驗步驟：

①連接好實驗電路，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2撥到觸點2移動滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V。

②保持滑片的位置不動，再將開關(guān)S2撥到觸點1，讀出電壓表的示數(shù)為U。

③在②中，電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時定值電阻的電壓

U0＝U﹣3.8V

由歐姆定律可求出燈的額定電流

小燈泡額定功率的表達式為