2.
实验小组在实验时,不慎将灯泡L
2的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现L
2几乎不发光,与其串联的灯泡L
1不仅没有熄灭,反而更亮。开关断开后的电路如图甲,L
1和L
2都标有“2.5V 0.3A”字样。针对上述现象,探究下列问题:玻璃破碎后,L
2的灯丝电阻发生了什么变化?玻璃外壳究竟起什么作用?
(1)玻璃外壳破碎前L2的电压和电流分别为1.20V和0.20A;玻璃外壳破碎后,两端的电压变为0.40V,通过的电流变为如图乙所示,则电流为A。初步分析可知:玻璃破碎后,L2电阻(选填“变大”或“变小”);
(2)为进一步探究玻璃外壳破碎后L2电阻变化特点,对L1、L2的电流和电压进行测量,实验数据记录如下表。分析发现L1的电阻(选填“大于”或“小于”)玻璃外壳破碎后L2的电阻;
灯泡 | 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
L1、L2 | 电流I/A | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 | 0.26 |
L1 | 电压U1/V | 0.78 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.80 | 2.10 |
L2 | 电压U2/V | 0.20 | 0.23 | 0.30 | 0.41 | 0.52 | 0.80 |
(3)实验中,对着L2吹气,发现L2两端电压突然变小、电流突然变大,说明吹气加快L2灯丝表面空气流速,加快其散热速度,从而使灯丝电阻变小。由此推断,灯丝的电阻大小与有关,玻璃外壳可能起到保温的作用;
(4)细心的同学在实验过程中发现,灯丝呈螺旋状,于是提出新的问题:为什么将灯丝设计成螺旋状?你认为这样设计的目的是。