Question

小明晚上看書時發現最近家里的電燈老是忽明忽暗．根據所學電學知識，小明對這種現象的原因作了一個初步的分析．并從實驗室選擇了圖甲所示器材．想通過實驗模擬出電燈忽明忽暗現象來探究其中原因．

（1）小明設計了如圖乙所示電路圖．請你用筆畫線代替導線完成圖甲的電路連接；
（2）閉合開關后，小明將滑動變阻器的滑片向右滑動．電壓表示數逐漸變

大

，小燈泡亮度逐漸變

亮

；再向左移動滑片時，電壓表示數逐漸變

小

，小燈泡亮度又逐漸變

暗

．反復左右移動滑動變阻器的滑片，即可觀察到小燈泡的忽明忽暗現象．由此小明得出了這樣的結論：“電燈忽明忽暗可能是由于

電壓

不穩定造成的”．
（3）在實驗過程中，小明還觀察到：小燈泡上標有“2.5V”字樣，當要觀察小燈泡正常發光情況時，無論如何調節滑動變阻器，電壓表的示數也達不到2.5V．若要能觀察該燈泡正常發光的情況，你認為應該

換新電池

．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，開關控制整個電路，電壓表測量燈泡兩端電壓，燈泡與滑動變阻器并聯，滑動變阻器按一上一下的原則接線．
（2）當滑片左右移動時，改變了連入的電阻，改變了電路中的電流，根據歐姆定律分析燈兩端的電壓變化．
（3）干電池兩端的最大電壓為1.5V，當干電池使用過后，干電池兩端電壓將小于1.5V，2節使用過的干電池串聯后的電壓小于3V．

解答：解：（1）電源電壓為2節干電池串聯而成，故電源電壓為3V，故電壓表選擇0～3V的量程；
根據電流流向，從電源正極開始，依次經過開關、滑動變阻器、燈泡回到電源負極，并將電壓表并聯在燈泡兩端；如下圖所示：

（2）閉合開關后，將滑動變阻器的滑片向右滑動，連入的電阻變小，使電路中的電流變大；
∵I=

U

R

∴由U=IR可得，加在燈兩端的電壓變大，即電壓表示數逐漸變大，小燈泡亮度逐漸變亮；
再向左移動滑片時，連入的電阻變大，使電路中的電流變小，由U=IR可得，加在燈兩端的電壓變小，電壓表示數逐漸變小，小燈泡亮又逐漸變暗，顯然燈泡兩端電壓忽大忽小引起了小燈泡的忽明忽暗現象；故電燈忽明忽暗可能是由于燈泡兩端的電壓不穩定造成的．
（3）已經使用的干電池，內阻增大，向外供電電壓減小，兩節干電池電壓小于3V，要使燈泡獲得2.5V電壓，要增大電壓，換新電池．
故答案為：（2）大；亮；小；暗；電壓；（3）換新電池．

點評：本題考查根據電路圖連接實物圖和滑動變阻器的作用；滑動變阻器和燈串聯在電源上，作用有：一是分擔電壓，保護燈；二是通過變阻原理通過改變連入電阻阻值的大小改變電路中的電流，使燈和滑動變阻器兩端的電壓重新分配．