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物理必考实验课上.同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图所示的电路中

2024-01-16 13:18:55信息公告853

实验课上,同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图所示的电路中,闭合开关后,两灯发光.此时,一同学不小心把L2的玻璃外壳打破了,结果L1更亮、L2熄灭了.这是为什么呢?他们提出猜想:EeU物理好资源网(原物理ok网)

猜想一:可能L2处发生开路;EeU物理好资源网(原物理ok网)

猜想二:可能L2处发生短路.EeU物理好资源网(原物理ok网)

(1)经过认真分析,他们认为猜想一是不正确的,其理由是________.EeU物理好资源网(原物理ok网)

(2)针对猜想二,在不拆开原电路的情况下,同学们找了一只电压表和一些导线,进行检验,通过实验证实猜想二是错误的.请你在空白处画出所用实验的电路图,并简要说明实验操作的方法和实验观察到的现象.EeU物理好资源网(原物理ok网)

(3)结合上述实验事实及你所掌握的物理知识分析L1更亮、L2熄灭的原因可能是________.

试题答案

解:(1)由电路图可知,L1和L2是串联在电路中,根据串联电路的特点可知,当L2处发生断路(开路)时,整个电路中就不再有电流,L1也不会发光,与题意不符,所以猜想一是不正确的.EeU物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:串联电路一断全断.EeU物理好资源网(原物理ok网)

(2)实验的电路图如下图所示:EeU物理好资源网(原物理ok网)

实验操作:把电压表并联在L2的两端,闭合开关,观察电压表的示数;EeU物理好资源网(原物理ok网)

实验现象:电压表的示数不为0.EeU物理好资源网(原物理ok网)

(3)因两灯泡串联,所以通过两灯泡的电流相等;EeU物理好资源网(原物理ok网)

根据P=I2R可知,L2不亮的原因是其电阻变小;EeU物理好资源网(原物理ok网)

因灯丝的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,EeU物理好资源网(原物理ok网)

所以当灯泡L2玻璃破裂后,其材料、长度、横截面积不变,温度降低,电阻变小;EeU物理好资源网(原物理ok网)

故L1更亮、L2熄灭的原因可能是:灯泡L2玻璃破裂后其灯丝温度比L1低,电阻小而不发光.EeU物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:灯泡L2玻璃破裂后其灯丝温度比L1低,电阻小而不发光.EeU物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)串联电路中只有一条电流路径,如果有一个用电器出现断路(开路),则整个电路就没有电流,其它灯也不会发光.EeU物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果L2处发生短路,L2两端的电压表相当于并联在一根导线上,L1两端的电压几乎为零,电压表示数为零.EeU物理好资源网(原物理ok网)

(3)灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的,根据串联电路的电流特点和P=I2R可知L2电阻的变化,再根据影响电阻大小的因素得出L2熄灭的原因.EeU物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题通过电路出现的现象来判断电路中的故障,考查同学们应用知识解决实际问题的能力,具有一定的难度,尤其是根据电压表示数的变化来判断电路故障,以及查找电灯亮度变化的原因,是具有较大的迷惑性,在分析过程中,还要选择合适的公式才能得出正确结论.EeU物理好资源网(原物理ok网)