小明觀察發現家裏轎車的前燈有好幾組，且燈絲粗細不同，發光的亮度也不同，他猜想車燈的亮度可能與燈絲的粗細有關，於...

問題詳情：

小明觀察發現家裏轎車的前燈有好幾組，且燈絲粗細不同，發光的亮度也不同，他猜想車燈的亮度可能與燈絲的粗細有關，於是他設計了模擬電路，並選擇下列器材：電源、滑動變阻器、小燈泡（L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一隻，代替轎車前燈）、電流表、電壓表等進行實驗來驗*自己的猜想．

（1）按圖*連接電路時，應先將開關　　　　　　，並將變阻器的滑片移至　　　　　　處．

（2）閉合開關S，發現無論怎樣移動變阻器的滑片，燈泡L1、L2均不亮，A、V1無示數，V2有示數，則電路出現的故障是　　　　　　．

（3）排出故障後，移動變阻器的滑片，分別讀出電流表、電壓表的示數，觀察共記錄燈泡發光情況，填入表一，當變阻器滑片移至某一位置時，電流表的示數如圖乙所示，則電路中的電流為　　　　　　A，此時發現燈L2發光異常耀眼，原因是　　　　　　，此時，他應該　　　　　　．

（4）分析數據，可得結論：兩燈串聯，燈泡的燈絲越細，發光越　　　　　　．

（5）然後，小明按圖*所示設計連接電路進行實驗，記錄的實驗數據及現象如表二，根據表二可得出結論：兩燈並聯時，燈泡的燈絲越細，發光越　　　　　　．

表一：

表二：

（6）小明完成實驗後有困惑，通過向爸爸請教，明白了轎車的同側前燈是可以不同時工作的，在額定電壓相同時，若想要更換更亮的轎車前燈，應選擇燈絲較　　　　　　（選填“粗”或“細”）的燈泡．

【回答】

【分析】（1）連接電路時開關應斷開，變阻器處於最大值處；

（2）電流表無示數説明電路可能有斷路，根據電壓表示數情況分析判斷故障；

（3）根據電流表的量程和分度值讀出電流表示數；燈泡的亮度是由其實際功率決定的由此分析解答；

（4）由P=計算兩燈電阻，由電阻的影響因素分析兩燈燈絲的粗細，根據燈泡的亮度情況分析解答；

（5）兩燈並聯時，根據表中燈泡亮度情況分析解答；

（6）由串聯和並聯電路特點，結合燈泡亮度與燈絲粗細關係分析解答．

【解答】解：

（1）為了保護電路，按圖*連接電路時，應先將開關斷開，並將變阻器的滑片移至最大值左端；

（2）閉合開關S，發現無論怎樣移動變阻器的滑片，燈泡L1、L2均不亮，A無示數，説明電路可能出現斷路，V1無示數，説明V1到電源間有斷路，V2有示數，説明V2到電源間

是通路，由此可知故障是燈泡L2斷路了；

（3）由圖乙知，電流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以電路中電流為0.26A；

由表格數據知此時燈泡L2的實際電壓為3.25V，所以它的實際功率：P2=U2I2=3.25V×0.26A=0.845W，此時其實際功率大於它的額定功率0.5W，所以燈L2發光異常耀眼；

由題知，L2的額定電壓是2.5V，根據串聯電路的分壓原理，要減小它的電壓，滑動變阻器的滑片應向左滑動以增大其連入電路的阻值，使電壓不高於2.5V；

（4）由P=可得兩燈電阻：R1===5Ω，R2===12.5Ω，

導體的電阻的與其材料、長度和橫截面積有關，所以燈絲材料和長度一定，L2的燈絲較細，串聯時較亮；

（5）由圖*知，兩燈並聯，由表二中數據可知，L1較亮，L2較暗，所以兩燈並聯時，燈泡的燈絲越細，發光越暗；

（6）串聯電路中各用電器相互影響，並聯電路中各支路互不影響．由題知，轎車的同側前燈是可以不同時工作的，即同側前燈是並聯的，

由（5）中結論知，在額定電壓相同時，若想要更換更亮的轎車前燈，應選擇燈絲較粗的燈泡．

故*為：（1）斷開；最大值；（2）L2斷路了；（3）0.26；L2實際功率大於它的額定功率；將滑動變阻器的滑片向左移動，減小燈泡兩端電壓；（4）亮；（5）暗；（6）粗．

【點評】本題考查電路連接的注意事項、電路故障的分析、電錶讀數、電功率公式的應用、電阻的影響因素以及根據表格數據分析結論等，考查知識點多，綜合*強．

知識點：電功率單元測試

題型：實驗,探究題