Question

物理兴趣小组在“探究影响电流做功多少的因素活动中”，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．

⑴经过讨论，认为不应该选择图    电路，原因是              ．
⑵为研究电流做功与电压的关系，应该选择图    所示的电路．
⑶利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V₁有示数，电压表V₂无示数，则电路发生的故障是    ．
⑷学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V  6W”灯泡L₁和“6V  4W”灯泡L₂按图丙电路连接，再接入电流表．经分析，能测出灯泡    的额定功率．

Answer 1

⑴甲 无法使用控制变量法 ⑵丙 ⑶L₁断路 ⑷L₁

试题分析：：（1）甲电路中，滑动变阻器滑片移动时，灯泡两端的电压和电流都在变化，无法控制电流或者电压不变，根据控制变量法的思想，不能研究电流做功与电压和电流的关系，因为电路中电压和电流同时改变，不能单独控制其中一个不变．
（2）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同．
（3）图丙中，闭合开关后电压表V₁有示数，说明V₁→开关→电源→滑动变阻器→灯L₂这部分电路无断路；电压表V₂无示数，说明V₂→灯L₁→开关→电源→滑动变阻器这部分电路有断路，综合以上分析，电路故障就是灯L₁断路（或开路）了．
（4）“12V  6W”灯泡L₁额定电流
“6V  4W”灯泡L₂额定电流
∵0.5A＜0.67A以及两灯串联
∴为保护灯L₁，电路中的电流不能超过0.5A
因此灯泡L₁能正常发光，接入电流表能测量灯L₁的额定功率．
点评：除考查控制变量法之外，本题有两个重点内容：
（1）电压表判断电路故障，分两种情况：
①电压表无示数，说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．
②电压表有示数，说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．
（2）两灯串联，通过它们的电流相等，但又不能超过额定电流，否则就有烧毁的危险，因此额定电流较小的灯泡能正常发光，另一只发光较暗．