Question

在做“組成串聯(lián)電路”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們選擇了規(guī)格相同的小燈泡L₁、L₂，連接了如圖所示的電路．開關(guān)S閉合后，兩燈都發(fā)光，其間一位同學(xué)不慎把電路中的L₁燈泡的玻璃打碎了，此時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)：L₁小燈泡幾乎不發(fā)光，可與其串聯(lián)的L₂的燈泡不僅沒熄滅，反而更亮了．

(1)L₁燈泡的玻璃碎了以后，小燈泡仍有電流通過，燈絲卻幾乎不發(fā)光，那么玻璃外殼究竟起什么作用？請(qǐng)說出你的看法；

(2)L₂小燈泡亮度的變化可能與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)你提出一種猜想，并自選器材設(shè)計(jì)一種驗(yàn)證你猜想的實(shí)驗(yàn)方案．

①你的猜想是：________；

②實(shí)驗(yàn)方案：

(3)若電源電壓保持不變，根據(jù)題中敘述的條件及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)你分析L₁、L₂兩燈的各物理量發(fā)生了怎樣的變化．

Answer 1

答案：
解析：

(7分　參考答案) 　　(1)燈泡外殼破碎，由于散熱使燈絲溫度降低，達(dá)不到白熾狀態(tài)而無法發(fā)光，所以玻璃殼的作用是減少散熱，使燈絲溫度可達(dá)到白熾發(fā)光的程度．(1分) 　　(2)①L2小燈泡的亮度變化，可能與損壞小燈泡電阻的變化有關(guān)．(1分) 　　②實(shí)驗(yàn)方案：a．將外殼破碎的L1小燈泡與完好的L2小燈泡串聯(lián)在電路中，用電流表測(cè)出電流I1，用電壓表測(cè)出L1兩端電壓U1，計(jì)算出外殼破碎的小燈泡電阻為R1；b．用一個(gè)新的小燈泡(規(guī)格與外殼破碎的小燈泡相同)將其換下，采用與a相同的方法測(cè)出此燈泡電阻R2；(1分)c．比較R1與R2：如果R1≠R2，則完好小燈泡L2的亮度變化與損壞小燈泡L1電阻大小的變化有關(guān)，如果R1＝R2，則無關(guān)．(其它方案正確也可給分)(1分) 　　(3)L1燈泡的玻璃打碎后：L1燈幾乎不發(fā)光、L2燈變亮，所以L1燈的實(shí)際功率變小，L2燈的實(shí)際功率變大；因L1燈絲的溫度從可達(dá)白熾狀態(tài)降到室溫，所以L1燈絲的阻值變小，而L2燈變亮，其L2燈絲的溫度升高，導(dǎo)致L2燈絲的阻值變大；由于電源電壓保持不變、L1和L2兩燈串聯(lián)，因此加在L1兩端電壓變小、加在L2兩端電壓變大；因?yàn)長1燈絲的溫度從可達(dá)白熾狀態(tài)降到室溫、L2燈絲升高的溫度與L1燈絲降低的溫度相比較，L2燈絲溫度變化量小，所以L1燈絲阻值的減小量大于L2燈絲阻值的增大量，故電路中的總電阻變小，使通過燈L1、L2的電流變大．(在電功率、電阻、電壓、電流四個(gè)物理量中，分析出一點(diǎn)給1分，分析出兩點(diǎn)給2分，分析出三點(diǎn)或四點(diǎn)給3分，共3分．)