Question

同一型號的兩個燈泡串聯在電路中會一樣亮嗎?小明在進行電學實驗時發現了有趣的現象。實驗時，小明將兩個型號為“12 V  35 W”的燈泡L₁和L₂接到12V電源上，組成如圖甲所示的電路并進行如下操作：

①首先，他閉合開關S₂，發現兩個燈泡一起變亮，亮度相同；

②接著，他再閉合開關S₁，發現燈泡L₁因短路而熄滅，燈泡L₂變得更亮；

③等到L₁熄滅一段時間后，他又斷開S₁，發現L₂的亮度逐漸減弱，而L₁逐漸亮起來，過了一會兒兩個燈泡達到一樣的亮度．

為什么步驟③中會出現這種有趣的現象呢?小明猜想可能是因為燈泡兩端電壓變化后，造成燈絲電阻變化所致．為了檢驗自己的猜想是否正確，小明取其中一個燈泡，重新設計由電路，將開關閉合后，測得了燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流，實驗數據如下表所示。

U／V	0	1	2	4	6	8	10	11
I／A	0	0.71	0.94	1.27	1.55	1.80	2.03	2.14

(1)分析上表中實驗數據，判斷小燈泡兩端電壓變化后燈絲的電阻是否改變?如果燈絲電阻改變，其原因是什么?

(2)在操作③這個步驟中，為何開關S₁剛斷開時，L₁較暗而L₂較亮?請做出合理的解釋．

(3)在操作③這個步驟中，當兩個燈泡亮度相同后，電路消耗的總功率是多少?

(4)下圖中乙、丙兩個電路均可用來測量燈泡的電流和電壓值，小明為了證實自己的猜想，實驗時采用的應是乙、丙中哪一個電路，并簡述理由．

Answer 1

(1)小燈泡兩端電壓變化后，燈絲電阻會改變．因為燈泡兩端電壓的改變，引起燈絲溫度的改變，使燈絲電阻改變． 

(2)當開關S₁剛斷開，兩個燈泡被串聯，燈泡L₁因燈絲溫度低，電阻小而較暗，L₂因燈絲溫度高，電阻大而較亮． 

(3)

(4)實驗時小明應采用乙電路．因為在乙電路中調節滑動變阻器電壓表可測得0V電壓