Question

30、在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
甲：电功率跟电压有关，电压越高，电功率越大．
乙：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大．
请你任选其中一个猜想，设计实验，进行验证．
（1）你验证的猜想是

甲

（填甲或乙）．
（2）实验需要的器材，除电源、导线、开关外，还需要

两个规格不同的小灯泡，电压表

．
（3）在右面的方框中画出你的实验电路图．
（4）在该实验中，你需要收集的数据是

两灯泡两端的电压U₁、U₂

．
（5）你是通过观察比较

两灯泡的亮度

来比较两灯泡功率的大小的．
（6）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系．”于是，他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示．
表一                               表二

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
U/V	1	2	3	4	6
P/W	0.2	0.4	0.6	0.8	1.2

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.2
U/V	6	6	6	6	6
P/W	7.2	3.6	2.4	1.8	1.2

根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：

电流一定时，电功率跟电阻成正比

；
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：

电压一定时，电功率跟电阻成反比

．

Answer 1

分析：（1）两个猜想都可验证，验证的猜想不同，实验电路图和步骤不同．若验证电功率跟电压有关，电压越高，电功率越大，则应控制电流相等，电压不等来研究电压对电功率影响．
（2）①若验证猜想甲，就要控制电流相同，故选用串联电路，需使用两个不同规格的灯泡，使两个灯的电压不同，然后用电压表分别测出两个灯泡各自的电压值．再通过灯泡的明暗程度来判断电压和电功率的关系．
②若验证猜想乙，就要控制电压相同，可选用并联电路，使用两个不同规格的灯泡（控制它们的电流不同）并联，然后用电流表分别测出通过两个灯泡的电流，然后再比较通过灯泡的明暗程度来研究电流和电功率的关系．
（3）第一个表中分析电流一定时，功率与电阻的关系，第二个表中分析电压一定时，功率与电阻的关系．

解答：解：（1）如图的电路是验证猜想甲：电功率跟电压有关，电压越高，电功率越大．
（2）由于要研究电压对功率的影响，故灯的电压应不同，使用两个规格不同的小灯泡；
     测电压还需使用电压表．
（3）两个电灯串联后接入电路．
（4）要用电压表分别测量两灯泡两端的电压U₁、U₂．
（5）通过两灯泡的亮度的不同，来比较电压对功率的影响，可能发现电压较大的灯，亮度较大．
（6）第一个表格中的电流是定值，电阻越大，功率也越大，即电流一定时，电功率跟电阻成正比；
第三个表格中，电压是定值，电阻越大，功率也越小，即电压一定时，电功率跟电阻成反比．
故本题答案为：（1）甲；（2）两个规格不同的小灯泡，电压表；两灯泡两端的电压U₁、U₂；两灯泡的亮度；电流一定时，电功率跟电阻成正比；电压一定时，电功率跟电阻成反比．

点评：本题考查了设计实验研究影响电功率的因素的能力，是对学生所学电功率、电流表和电压表的使用的检测．