Question

【題目】小明發現：每天晚上7點至9點左右,小區處于用電高峰期時,家中的電燈相對暗些;而到了晚上11點以后,過了用電高峰期,電燈又會變得亮一些。這是為什么呢?爸爸這樣提示他：“不同時段,電路中使用的用電器數量不同,其總電阻也不同。可以把某一時段小區內正在使用的所有家用電器看做一個整體,用一個小燈泡來模擬。通過比較小燈泡兩端電壓(相當于家用電器兩端的實際電壓)的變化，你就能知道原因了。”于是，小明根據如圖電路進行了探究。

（進行實驗）

第1步：連接電路，閉合開關，讀出電壓表和電流表的示數，并記錄在表格中。記錄數據后發現小燈泡突然熄滅，電壓表指針指在3伏處。

第2步：查明故障并分別換上兩個不同規格的小燈泡后繼續實驗，把測量結果記錄在表格中。

第3步：計算小燈泡的電功率和電阻值并記錄在表格中。

小燈泡	電壓(伏)	電流(安)	電功率(瓦)	電阻(歐)
L1	2.40	0.43	1.03	5.58
L2	2.60	0.33	0.86	7.88
L3	2.75	0.26	0.72	10.58

（數據分析）

（1）每次實驗，電壓表的讀數都_________(選填“大于”、“小于”或“等于”)電源電壓，說明實驗中導線等其他元件也有電阻，會“分走”一部分電壓。

（2）從表中的數據可以發現，當小燈泡兩端電壓變大時，通過燈泡的電流__________，小燈泡的實際功率____________,小燈泡電阻_______________。（以上均選填“變大”、“變小”或“不變”）

（反思解釋）

（3）實驗中小燈泡突然熄滅,可能是發生了___(選填“短路”或“開路”).

（4）過了用電高峰期，家中的電燈亮度增加，其原因是，電路中用電器總功率變小，總電阻增大，干路電流變小，電燈兩端電壓增大，電燈實際功率____________。

（5）在輸電線路中，為了減少電能的損耗，應盡量選擇_______的導線。

A. 長而細 B.長而粗 C.短而粗 D.短而細。

Answer 1

【答案】小于 變小 變小 變大 斷路 變大 C

【解析】

（1）由第一步實驗分析，小燈泡突然熄滅，電壓表指針指在3伏處，說明小燈泡發生了斷路，此時電壓表通過電流表測量電源電壓，即電源電壓為3V：

由實驗數據知，電壓表的讀數都小于3V，即小于電源電壓，說明實驗中導線等其他元件也有電阻，會“分走”一部分電壓；

（2）根據實驗數據，當燈泡的電阻較大時，電流較小，此時除燈泡以外的電路部分分得電壓較小，所以燈兩端的電壓較大。

所以由數據知，當小燈泡兩端電壓變大時，通過燈泡的電流變小，小燈泡的實際功率變小，小燈泡電阻變大。

（3）實驗中小燈泡突然熄滅,可能是發生了斷路，若發生短路的話，電壓表同時被短路，電壓表的示數為零，故燈泡只能是發生了斷路，此時電壓表串聯在電路中測量電源電壓。

（4）過了用電高峰期，并聯的用電器減少，總電阻增大，干路電流變小，電路中用電器總功率變小，由知，此時導線以及電源本身分得的電壓將減小，則家中的電燈兩端的電壓將升高，根據知，家中的電燈實際功率增大，亮度增加。

（5）由知，在電流一定時，電阻越大導線消耗的電功率越大；

根據影響電阻大小的因素知，當導線的材料一定時，導線越短、越粗，導線的電阻越小，所以應選擇短而粗的導線，故選C。