Question

（2012?栖霞区二模）小明想探究“电流做功与哪些因素有关”的实验，设计了如图所示的实验电路：

（1）请你用笔画线代替导线，帮他把实验电路连接完整，要求：滑片右移时，电压表示数变大．
（2）实验前，小明猜想电流做功多少可能跟：
a．通过用电器的电流； b．用电器两端的电压； c．用电器的通电时间．
如上图将甲乙两灯串联，目的是控制通电时间和

a

相同，从而探究电流做功多少与

b

的关系．（填序号）
（3）本实验中，小明是通过观察比较

灯泡的亮度

来比较电流做功多少的．
（4）若实验过程中，发现甲灯泡突然不亮了，乙灯仍然发光，再去观察电压表示数，发现，与甲灯并联的电压表示数

变小

（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），与乙灯并联的电压表示数

变大

，电路总功率

变大

．
（5）小明通过思考，发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲完成，请你帮助小明设计一个电路，完成最后一个猜想的探究，并把电路图画在虚线框内．

Answer 1

分析：（1）应注意滑片右移时，电压表示数变大，说明滑动变阻器在滑动的过程中分得的电压减小，即滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的电阻减小，故需将右下接线柱接入电路，使灯泡与滑动变阻器串联；
（2）探究“电流产生的热量与电流、电压和通电时间的关系”时，需要采用控制变量法使其他因素不变；
（3）灯泡的明暗反映灯泡做功的多少；
（4）灯泡的明暗与灯泡的实际功率有关，甲突然熄灭，则实际功率一定减小，并结合串联电路分压的特点可判断出两灯泡两端电压的变化；由乙灯泡可知电路中电流的变化，再根据P=UI可知电路总功率的变化．
（5）因为串联电路无法确保两灯泡两端电压相等，因此需要使两个灯泡并联，并且用电流表测量支路电流．

解答：解：（1）将滑动变阻器的右下接线柱与灯泡连接，如图所示：

（2）因甲乙两灯串联，则由串联电路的电流规律可知通过两灯的电流相等，即控制电流和通电时间一定时，可探究电流做功的多少与用电器两端的电压的关系；
（3）本实验中，灯泡越亮，灯泡做的功越多，因此小明是通过观察比较灯泡的亮度来比较电流做功多少的；
（4）若实验过程中，发现甲灯泡突然不亮了，乙灯仍然发光，说明电路为通路，并且甲灯泡的实际功率一定减小，故与甲灯并联的电压表示数变小；
由串联电路起分压作用可知，与乙灯并联的电压表示数将变大，由于乙灯的电阻不变，因此电路中电流变大；
由P=UI可知，电路总功率变大．
（5）两灯泡并联，电流表分别测量支路电流；如图所示：


故答案为：（1）如图所示；（2）a；b；（3）灯泡的亮度；（4）变小；变大；变大；（5）如图所示图（是把两灯并联，且每个支路接上一个电流表）

点评：本题考查应用控制变量法来研究电流做功与电阻的关系，难点是根据实物图画电路图，这也是整个初中阶段的难点，画电路图的时候要明确实物图中各个用电器的连接情况．