1[2026浙江宁波期末,中]某学习小组根据提供的器材设计制作一个调光灯电路。
实验器材:两节新干电池、小灯泡(2.5 V 0.3 A)、灯座、开关、导线、长度相同的6B和HB两种型号铅笔芯。
设计过程:
①小组同学合作设计了如图所示的电路。

②甲同学提出:小灯泡正常工作时两端的电压为2.5 V,电流是0.3 A,电源电压是3 V,考虑到小灯泡的安全,铅笔芯接入电路的电阻不能太小。
③小组同学通过计算得出,铅笔芯接入电路的电阻不能小于1.7 Ω。
④乙同学提出:两种铅笔芯选用哪一种的调光效果更佳呢?
⑤小组同学结合两位同学提出的问题,通过讨论认为需要测出两支铅笔芯的电阻,确定出电阻为1.7 Ω的位置和可以调节的范围。
⑥小组同学根据需要增补了器材,测出两种铅笔芯的相关数据并记录在表中。

请你根据上述信息,帮助小组同学完成下列问题:(不考虑电阻受温度的影响)
(1)小组同学是想通过改变铅笔芯接入电路的
(2)为了能直观地看出小灯泡是否正常工作,需要在小灯泡两端并联
(3)第⑥步中,测得铅笔芯的相关数据,需要增补的测量工具有刻度尺、电压表和
实验器材:两节新干电池、小灯泡(2.5 V 0.3 A)、灯座、开关、导线、长度相同的6B和HB两种型号铅笔芯。
设计过程:
①小组同学合作设计了如图所示的电路。
②甲同学提出:小灯泡正常工作时两端的电压为2.5 V,电流是0.3 A,电源电压是3 V,考虑到小灯泡的安全,铅笔芯接入电路的电阻不能太小。
③小组同学通过计算得出,铅笔芯接入电路的电阻不能小于1.7 Ω。
④乙同学提出:两种铅笔芯选用哪一种的调光效果更佳呢?
⑤小组同学结合两位同学提出的问题,通过讨论认为需要测出两支铅笔芯的电阻,确定出电阻为1.7 Ω的位置和可以调节的范围。
⑥小组同学根据需要增补了器材,测出两种铅笔芯的相关数据并记录在表中。
请你根据上述信息,帮助小组同学完成下列问题:(不考虑电阻受温度的影响)
(1)小组同学是想通过改变铅笔芯接入电路的
长度
(填“长度”或“时间”)实现调光。(2)为了能直观地看出小灯泡是否正常工作,需要在小灯泡两端并联
电压表
。(3)第⑥步中,测得铅笔芯的相关数据,需要增补的测量工具有刻度尺、电压表和
电流表
。答案
1.(1)长度 (2)电压表 (3)电流表
【解析】(1)小组同学是想通过改变铅笔芯接入电路的长度实现调光。(2)为了能直观地看出小灯泡是否正常工作,需要在小灯泡两端并联电压表,观察其数值是否为小灯泡正常工作时的电压值。(3)第⑥步中,测得铅笔芯的相关数据,需要增补的测量工具有刻度尺、电压表和电流表(根据$R=\dfrac{U}{I}$求电阻)。
【解析】(1)小组同学是想通过改变铅笔芯接入电路的长度实现调光。(2)为了能直观地看出小灯泡是否正常工作,需要在小灯泡两端并联电压表,观察其数值是否为小灯泡正常工作时的电压值。(3)第⑥步中,测得铅笔芯的相关数据,需要增补的测量工具有刻度尺、电压表和电流表(根据$R=\dfrac{U}{I}$求电阻)。
2[2026浙江杭州模拟,中]兴趣小组开展“彩灯带设计”的项目化活动,包括参数测定、灯带设计、改进优化三个环节。

【参数测定】(1)小组成员购买了一款彩灯泡,其正常工作时的电流为0.25 A;为测定该彩灯泡正常工作时两端的电压,小组成员按图甲电路进行实验;闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.25 A时,电压表示数如图乙所示;滑动变阻器在这个实验中的作用是:
【灯带设计】(2)小组成员打算先将彩灯泡串联成短灯带(如图丙),再将短灯带连接成长灯带,使长、短灯带均能在220 V电压下安全工作,以满足不同应用场景的要求。
①为确保安全,彩灯泡两端的电压不能超过其正常工作时两端的电压,一条短灯带中至少要串联
②将短灯带连接成长灯带时,小组成员设计了Ⅰ、Ⅱ两种连接方案(如图丁),正确的方案是

【改进优化】(3)小组成员想利用闪光灯泡代替彩灯泡,实现“一亮一暗”交替闪烁效果,闪光灯泡结构及工作原理如图戊所示,金属片2常温下与金属片1接触,升温后发生形变并与金属片1断开,温度降低又恢复原状;据图分析闪光灯泡接入电路时,应选择a、b、c中的
【参数测定】(1)小组成员购买了一款彩灯泡,其正常工作时的电流为0.25 A;为测定该彩灯泡正常工作时两端的电压,小组成员按图甲电路进行实验;闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.25 A时,电压表示数如图乙所示;滑动变阻器在这个实验中的作用是:
改变电路中的电流,使彩灯泡正常发光
。【灯带设计】(2)小组成员打算先将彩灯泡串联成短灯带(如图丙),再将短灯带连接成长灯带,使长、短灯带均能在220 V电压下安全工作,以满足不同应用场景的要求。
①为确保安全,彩灯泡两端的电压不能超过其正常工作时两端的电压,一条短灯带中至少要串联
19
个彩灯泡。②将短灯带连接成长灯带时,小组成员设计了Ⅰ、Ⅱ两种连接方案(如图丁),正确的方案是
Ⅱ
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。【改进优化】(3)小组成员想利用闪光灯泡代替彩灯泡,实现“一亮一暗”交替闪烁效果,闪光灯泡结构及工作原理如图戊所示,金属片2常温下与金属片1接触,升温后发生形变并与金属片1断开,温度降低又恢复原状;据图分析闪光灯泡接入电路时,应选择a、b、c中的
a、c
两个接线柱。答案
2.(1)改变电路中的电流,使彩灯泡正常发光
(2)①19 ②Ⅱ (3)a、c
【解析】(1)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.25 A时彩灯泡正常发光,因而滑动变阻器的作用是改变电路中的电流,使彩灯泡正常发光。(2)①彩灯泡正常发光时,电压表示数如题图乙所示,由题图甲可知,电压表用的是0~15 V量程,分度值为0.5 V,示数为12 V,则彩灯泡正常工作时两端电压为12 V;将彩灯泡串联成短灯带,根据串联电路电压规律知,串联彩灯泡的个数为 $n=\dfrac{U}{U_1}=\dfrac{220\ \mathrm{V}}{12\ \mathrm{V}}\approx18.3$,则至少要串联19个彩灯泡。②短灯带的正常工作电压是220 V,要连成长灯带,必须把各个短灯带并联,才能正常发光,故正确的方案是Ⅱ。(3)如题图戊所示,金属片2常温下与金属片1接触,升温后发生形变并与金属片1断开,此时应该使电路断开,温度降低又恢复原状,电路重新接通,灯丝应接入电路,因而连接a、c接线柱。
(2)①19 ②Ⅱ (3)a、c
【解析】(1)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.25 A时彩灯泡正常发光,因而滑动变阻器的作用是改变电路中的电流,使彩灯泡正常发光。(2)①彩灯泡正常发光时,电压表示数如题图乙所示,由题图甲可知,电压表用的是0~15 V量程,分度值为0.5 V,示数为12 V,则彩灯泡正常工作时两端电压为12 V;将彩灯泡串联成短灯带,根据串联电路电压规律知,串联彩灯泡的个数为 $n=\dfrac{U}{U_1}=\dfrac{220\ \mathrm{V}}{12\ \mathrm{V}}\approx18.3$,则至少要串联19个彩灯泡。②短灯带的正常工作电压是220 V,要连成长灯带,必须把各个短灯带并联,才能正常发光,故正确的方案是Ⅱ。(3)如题图戊所示,金属片2常温下与金属片1接触,升温后发生形变并与金属片1断开,此时应该使电路断开,温度降低又恢复原状,电路重新接通,灯丝应接入电路,因而连接a、c接线柱。
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