Question

【題目】在探究影響電流做功大小的因素的實驗中：

探究1：小華同學設計了如圖所示的電路圖

（1）用如圖所示的電路可以來探究電功與________ 的關系．

（2）實驗中提供“2.5V”和“3.8V”兩種規格的燈泡若干，則你所選用的燈泡是________

（3）下面是某同學探究該實驗的過程與記錄，請幫他完成填空

①根據電路圖連接電路．

②閉合開關，調節滑片，觀察到L1比L2亮，說明相同時間內電流通過________ 做功多，同時他還需要收集到的另一信息是________ ．

③多次調節滑片的位置，重復步驟②．

④綜合分析實驗的現象與數據得到的結論是：________ ．

探究2：小華想繼續探究“相同時間內電流做功的多少與電流的關系”．

①實驗中，要控制小燈泡的________ 相等，可以把兩只小燈泡________ 聯起來．

②實驗中，可以觀察________ 來比較相同時間內小燈泡中電流做功的多少．下列研究實例中主要也用到這種方法的是．________

A．用水流的形成類比電流的形成

B．在研究磁體周圍的磁場情況時引入磁感線

C．牛頓第一定律是在實驗的基礎上經分析推理而得出的

D．在奧斯特實驗中通過小磁針的偏轉判斷電流周圍存在磁場

③選用兩只阻值不同的小燈泡，是為了當它們兩端電壓相等時，通過燈泡的________ 不同．

④連接好實物圖，并在虛線框內畫出實驗的電路圖．________

Answer 1

【答案】電壓 2.5V、3.8V各一個 L1 燈L1的阻值要小于燈L2的阻值 燈泡的亮度由其實際功率決定 電壓 并 燈泡的亮度 D 電流

【解析】

探究1：

（1）由圖知道，兩燈串聯電流和通電時間相同，而電壓不同，又因為電流做的功與電壓、電流和時間有關，所以，根據控制變量法的思路可知，如圖所示的電路可以研究電功與電壓的關系；

（2）因為兩只燈泡串聯，為了便于比較燈泡的亮度，所以應該選取兩只不同規格的燈泡，故應選用 “2.5V”和“3.8V”的燈各一個；

（3）②由于兩燈串聯在電路中，所以通過小燈泡的電流相同；當開關閉合后，燈泡L1 較L2亮，說明前者的實際功率大，即相同時間內電流通過L1 做功多；由P=I2 R知，電流相同時，功率越大，阻值越大，即燈L1 的阻值要大于燈L2的阻值；

④綜合分析以上實驗的現象與數據得到的結論是：燈泡的亮度由其實際功率決定。

探究2：

（1）探究“相同時間內電流做功的多少與電流的關系”，要控制電壓與通電時間相同，所以，可以把燈泡并聯達到控制電壓相等的目的；

（2）實驗中，通過觀察小燈泡的亮度來比較相同時間內小燈泡中電流做功的多少，故在此應用了轉換法；

用水流的形成類比電流的形成，是利用了類比法；在研究磁體周圍的磁場情況時引入磁感線，是利用了模型法；牛頓第一定律是在實驗的基礎上經分析推理而得出的，是利用了推理法；在奧斯特實驗中通過小磁針的偏轉判斷電流周圍存在磁場，是利用了轉換法，故只有D符合題意；

（3）燈泡不同，燈泡的電阻不同，當燈泡并聯時，燈泡兩端電壓相等，通過它們的電流不同，所以選用兩只阻值不同的小燈泡，是為了當它們兩端電壓相等時，通過燈泡的電流不同；

（4）兩燈泡與各自的電流表串聯后再并聯，電路連接如下圖：

根據實物圖畫出實驗電路圖如下圖：