Question

（2012?天河區二模）小木在練習電路連接的實驗中，根據如圖1所示的電路圖連接了實物．檢查電路連接無誤后，閉合開關，觀察到燈泡比L₁燈泡L₂亮一些．小木猜想：燈泡L₁靠近電池的正極，通過的電流比燈泡L₂中的大，所以更亮一些．

（1）要驗證小木的猜想是否正確，根據電路圖，簡要說明實驗步驟：

將電流表分別串聯在A、B、C三點，閉合開關，測量出A、B、C三點的電流，比較其大小（或：將兩只燈泡的位置調換后，閉合開關，觀察兩只燈泡的亮度是否變化）

．
（2）燈泡L₁比燈泡L₂亮的原因是：

燈泡L₁的電阻比燈泡L₂電阻大，燈泡L₁的實際功率較大

．
（3）小木想測量電路圖中燈泡L₁的實際功率，在圖2中連接實物．
（4）小木檢查電路后，閉合開關，電路中電流表、電壓表的讀數如圖3，則燈泡L₁的實際功率為

0.32

W，此時燈泡L₁的電阻為

8

Ω．

（5）小木還想研究“通過燈泡的電流跟燈泡兩端電壓的關系”，還需要補充的實驗器材是

滑動變阻器

．
（6）小木根據實驗數據畫出如圖4所示的U-I圖象，根據圖象他判斷小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸增大，原因是

燈泡電阻隨溫度升高而增大

．

Answer 1

分析：（1）猜想燈泡的亮度跟燈泡所處的位置有關，在設計實驗步驟時應依據控制變量的思想，保持其他條件不變，只改變兩燈泡的位置進行實驗探究．由于兩燈是串聯關系，故電流大小應該是一樣大的；測定電流的大小的儀器是電流表，據此即可設計出合理的實驗．
（2）再根據公式：P=I²R即可比較出燈泡L₁比L₂亮的原因．
（3）根據伏安法測電功率的原理連接實物電路圖，燈泡、電流表串聯，電壓表與燈泡并聯．
（4）由圖3所示電表確定其量程與分度值，讀出其示數，由P=UI求出燈泡實際功率，由歐姆定律求出燈泡電阻．
（5）實驗要進行多次測量，需要改變燈泡兩端電壓，實驗中還需要滑動變阻器．
（6）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大．

解答：解：（1）實驗方案為：將電流表分別串聯在A、B、C三點，閉合開關，測量出A、B、C三點的電流，比較其大小（或：將兩只燈泡的位置調換后，閉合開關，觀察兩只燈泡的亮度是否變化）．
（2）由電路圖可知，兩燈泡串聯，通過它們的電流相等，由P=I²R可知，電阻大的燈泡，實際功率大，燈泡就亮一些．
（3）電源、開關、燈泡、電流表串聯，電壓表與燈泡并聯，電路圖如圖所示．
（4）由圖3所示電流表可知，其量程是0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.2A，由圖示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，其示數為1.6V，燈泡實際功率P=UI=1.6V×0.2A=0.32W；∵I=

U

R

，∴燈泡電阻R=

U

I

=

1.6V

0.2A

=8Ω．
（5）小木還想研究“通過燈泡的電流跟燈泡兩端電壓的關系”，還需要補充的實驗器材是滑動變阻器．
（6）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，隨小燈泡電壓升高，電流變大，燈泡實際功率變大，燈泡溫度升高，電阻隨電壓升高逐漸增大．
故答案為：（1）將電流表分別串聯在A、B、C三點，閉合開關，測量出A、B、C三點的電流，比較其大小（或：將兩只燈泡的位置調換后，閉合開關，觀察兩只燈泡的亮度是否變化）；（2）燈泡L₁的電阻比燈泡L₂電阻大，燈泡L₁的實際功率較大．（3）電路圖如圖所示；（4）0.32；8；（5）滑動變阻器；（6）燈泡電阻隨溫度升高而增大．

點評：本題考查了探究串聯電路電流特點、燈泡亮度的決定因素、連接實物電路圖、電表讀數、求燈泡實際功率、求燈泡電阻、影響燈泡電阻的因素等問題；知道實驗原理是正確連接電路圖的關鍵；對電表讀數，要先確定其量程與分度值，然后再讀數．