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创新实验 实验室有三种小灯泡$\mathrm{L}_\mathrm{红}$、$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$、$\mathrm{L}_\mathrm{蓝}$，通电时分别发出红、绿、蓝光，已知三种小灯泡通电时发光颜色不同，其他电学特征完全一致，小灯泡标有“额定电压2.5 V”。
（一）小组同学测量任一小灯泡$\mathrm{L}_0$的额定功率。
(1)请在图甲中完成电路连接，要求：开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P置于A端。
(2)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，然后测量，得到的实验数据如表格所示。第⑤次实验操作时，电流表的示数如图乙所示，为
(3)由表格数据可知，小灯泡$\mathrm{L}_0$的电阻具有的特点是
(4)继续调小滑动变阻器接入电路的电阻，$\mathrm{L}_0$发出强光之后很快熄灭，之后观察发现电流表无示数、电压表有示数，故障原因是$\mathrm{L}_0$发生
（二）小明利用多个小灯泡串联得到一串小彩灯，并将其接在电压恒为24 V的电源两端，则至少应将
（三）有科普读物写道：“红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能得到任何一种其他颜色的视觉效果。”
(1)小华对此展开实验验证，请在图丙中完成电路连接，要求：顺时针转动电位器（旋钮式变阻器）的滑片，灯变亮；逆时针转动滑片，灯变暗。
小华利用该电路验证了科普读物结论的正确性。
(2)小华还发现：同等强度的红、绿、蓝光混合在一起，能得到近似白光的视觉效果。由此小华设计了通电后能发出近似白光的灯泡，请在图丁中完成该灯泡内部的电路连接。该灯泡的额定电压为
（一）小组同学测量任一小灯泡$\mathrm{L}_0$的额定功率。
(1)请在图甲中完成电路连接，要求：开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P置于A端。
(2)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，然后测量，得到的实验数据如表格所示。第⑤次实验操作时，电流表的示数如图乙所示，为
0.3
A，则$\mathrm{L}_0$的额定功率为0.75
W。(3)由表格数据可知，小灯泡$\mathrm{L}_0$的电阻具有的特点是
小灯泡的电阻随电压的增大而减小
。(4)继续调小滑动变阻器接入电路的电阻，$\mathrm{L}_0$发出强光之后很快熄灭，之后观察发现电流表无示数、电压表有示数，故障原因是$\mathrm{L}_0$发生
断路
。（二）小明利用多个小灯泡串联得到一串小彩灯，并将其接在电压恒为24 V的电源两端，则至少应将
10
个小灯泡$\mathrm{L}_0$串联。小明打算在夜间用小彩灯为绿色植物幼苗提供照明、促进其生长，则组成小彩灯的小灯泡中不宜出现$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$
（填“$\mathrm{L}_\mathrm{红}$”“$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$”或“$\mathrm{L}_\mathrm{蓝}$”）。（三）有科普读物写道：“红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能得到任何一种其他颜色的视觉效果。”
(1)小华对此展开实验验证，请在图丙中完成电路连接，要求：顺时针转动电位器（旋钮式变阻器）的滑片，灯变亮；逆时针转动滑片，灯变暗。
小华利用该电路验证了科普读物结论的正确性。
(2)小华还发现：同等强度的红、绿、蓝光混合在一起，能得到近似白光的视觉效果。由此小华设计了通电后能发出近似白光的灯泡，请在图丁中完成该灯泡内部的电路连接。该灯泡的额定电压为
2.5
V，额定功率为2.25
W。答案
(一)(1) 电路连接如
所示。(2) 0.3；0.75
(3) 小灯泡的电阻随电压的增大而减小
(4) 断路
解析：(一)(4)$\mathrm{L}_0$熄灭，电流表无示数，说明电路出现断路，电压表有示数，说明电压表的正、负接线柱与电源的正、负极连通，因此故障是与电压表并联部分的电路出现了断路，即$\mathrm{L}_0$发生断路。
(二) 10；$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$
解析：(二)串联小灯$\mathrm{L}_0$的个数 $n=\frac{24\ \mathrm{V}}{2.5\ \mathrm{V}}\approx10$。绿色植物反射绿光，若照射绿光，则不利于光合作用，所以小灯泡中不宜出现$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$。
(三)(1) 电路连接如
所示。(2) 电路连接如
所示；2.5；2.25解析：(三)(1)要实现红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，应将三个电位器分别与三个小灯泡串联，再将它们并联起来。要求顺时针转动电位器的滑片时，灯变亮，则应将电位器的中间接线柱和右接线柱接入电路；开关接在干路上控制电路的通断。
(2)三个小灯泡并联时，可实现红、绿、蓝灯发出同等强度的光，此时小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡的额定功率$P_\mathrm{L}=3P=3×0.75\ \mathrm{W}=2.25\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
本题为电学综合实验题，分为测量小灯泡额定功率、串联小彩灯、色光混合三个模块。解题思路：（一）测量额定功率需按伏安法连接电路，滑动变阻器闭合开关前调至最大阻值处；读取电流表示数后用P=UI算额定功率；根据数据总结电阻特点；通过电流表、电压表的示数特征判断电路故障。（二）利用串联电路电压规律计算串联灯泡个数，结合植物光合作用对色光的需求判断不宜出现的色光。（三）根据电位器的变阻规律和并联电路特点完成电路连接，计算额定电压和总功率。
【解析】
（一）(1) 电路连接：滑动变阻器“一上一下”接线，接B和C（或B和D），电流表选0~0.6A量程串联在电路，电压表选0~3V量程并联在灯泡两端，连接图如所示。
(2) 电流表量程0~0.6A，分度值0.02A，示数为0.3A；额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
(3) 由表格数据可知，小灯泡的电阻随电压的增大而减小。
(4) 电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故障为$\mathrm{L}_0$断路。
（二）串联小彩灯个数$n=\frac{24\ \mathrm{V}}{2.5\ \mathrm{V}}=9.6$，向上取整为10个；绿色植物反射绿光，照射绿光不利于光合作用，故不宜出现$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$。
（三）(1) 三个电位器分别与三个小灯泡串联后并联，电位器接中间和右接线柱，开关在干路，连接图如所示。
(2) 三个小灯泡并联，额定电压均为2.5V，每个额定功率0.75W，总额定功率$P_\mathrm{总}=3×0.75\ \mathrm{W}=2.25\ \mathrm{W}$，连接图如所示。
【答案】
(一)(1) (2) 0.3；0.75 (3) 小灯泡的电阻随电压的增大而减小 (4) 断路
(二) 10；$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$
(三)(1) (2) ；2.5；2.25
【知识点】
伏安法测额定功率、串联电路电压规律、电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验操作、电路分析及实际应用，涵盖滑动变阻器使用、额定功率计算、串并联电路特点等核心知识点，注重理论联系实际，需学生具备较强的实验分析和计算能力。
【难度系数】
0.5
本题为电学综合实验题，分为测量小灯泡额定功率、串联小彩灯、色光混合三个模块。解题思路：（一）测量额定功率需按伏安法连接电路，滑动变阻器闭合开关前调至最大阻值处；读取电流表示数后用P=UI算额定功率；根据数据总结电阻特点；通过电流表、电压表的示数特征判断电路故障。（二）利用串联电路电压规律计算串联灯泡个数，结合植物光合作用对色光的需求判断不宜出现的色光。（三）根据电位器的变阻规律和并联电路特点完成电路连接，计算额定电压和总功率。
【解析】
（一）(1) 电路连接：滑动变阻器“一上一下”接线，接B和C（或B和D），电流表选0~0.6A量程串联在电路，电压表选0~3V量程并联在灯泡两端，连接图如
所示。(2) 电流表量程0~0.6A，分度值0.02A，示数为0.3A；额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
(3) 由表格数据可知，小灯泡的电阻随电压的增大而减小。
(4) 电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故障为$\mathrm{L}_0$断路。
（二）串联小彩灯个数$n=\frac{24\ \mathrm{V}}{2.5\ \mathrm{V}}=9.6$，向上取整为10个；绿色植物反射绿光，照射绿光不利于光合作用，故不宜出现$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$。
（三）(1) 三个电位器分别与三个小灯泡串联后并联，电位器接中间和右接线柱，开关在干路，连接图如
所示。(2) 三个小灯泡并联，额定电压均为2.5V，每个额定功率0.75W，总额定功率$P_\mathrm{总}=3×0.75\ \mathrm{W}=2.25\ \mathrm{W}$，连接图如
所示。【答案】
(一)(1)
(2) 0.3；0.75 (3) 小灯泡的电阻随电压的增大而减小 (4) 断路(二) 10；$\mathrm{L}_\mathrm{绿}$
(三)(1)
(2) ；2.5；2.25【知识点】
伏安法测额定功率、串联电路电压规律、电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验操作、电路分析及实际应用，涵盖滑动变阻器使用、额定功率计算、串并联电路特点等核心知识点，注重理论联系实际，需学生具备较强的实验分析和计算能力。
【难度系数】
0.5
