Question

一、某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关．他们用九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流．该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组内灯泡的亮暗程度相同，但第一组最亮，第二组其次，第三组最暗．实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示．
表一（第一组）                  表二（第二组）                 表三（第三组）

实验序号	电压 （V）	电流 （A）		实验序号	电压 （V）	电流 （A）		实验序号	电压 （V）	电流 （A）
1	6	2.00		4	6	1.00		7	3	1.00
2	12	1.00		5	12	0.50		8	6	0.50
3	24	0.50		6	24	0.25		9	12	0.25

（1）分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：

当灯泡两端的电压相等时，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮

．
（2）分析比较实验序号

2、4、7或3、5、8或6、9

的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮．
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论．
a．分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：

灯泡两端的电压和通过灯泡的电流的乘积相同，灯泡的亮度相同

；
b．分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：

灯泡两端的电压和通过灯泡的电流的乘积越大，灯泡越亮

．
二、小丽同学自己用漆包线在铁钉上绕成匝数足够多的电磁铁，来探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系，如图所示．
（1）利用如图所示装置小丽无法探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，原因是

不能改变电流的大小

．在电源电压不变的情况下，她还应选择一个

滑动变阻器

．
（2）为了比较电磁铁磁性的强弱变化，她还应选取选适量的

A

．
A、小铁钉         B、铝钉            C、铜屑．

Answer 1

分析：一、（1）实验序号1与4、2与5、3与6的数据中，电压是相同的，电流大者，亮度大；
（2）能说明“当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮”的，应控制电流相等，电压不同；
（3）灯泡的亮暗程度是由灯泡的电功率决定的，分析比较同组数据，得出灯泡的功率相同时，亮暗程度相同；灯泡的功率越大，灯泡越亮；
二、（1）要研究电磁铁的磁性的强弱与电流大小的关系，由控制变量法的要求，就要改变电磁铁中电流的大小．而在图示电路中，没有改变电流大小的电路元件，所以无法研究；
（2）要改变电流大小，就需要滑动变阻器．电磁铁磁性的强弱不能直接观察出来．就需要用转换的思路来认识．磁性是吸引铁钴镍的性质，不是吸引所有的金属．

解答：解：一、（1）实验序号1与4、2与5、3与6中，控制了电压相等，改变电流，得到的是：在电压相同的条件下，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮；
（2）要得到“当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮”，就要控制电流相等，改变电压，看电压对亮度的影响，由表中数据知：实验序号2、4、7或3、5、8或6、9的数据，满足“通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮”，因此可分析实验序号为2、4、7或3、5、8或6、9的数据从而得出结论．
（3）a、根据表一、表二或表三中的数据及现象知，电压和电流的乘积相同，灯泡的亮度相同；
b、根据表一、表二和表三中的数据及现象知，电压和电流的乘积越大，灯泡越亮；
二、（1）研究电磁铁的磁性的强弱与电流大小的关系，就需要改变电路中电流的大小．而图示装置中没有滑动变阻器来改变电流大小，所以小向同学无法探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，就需要一个滑动变阻器来改变电流的大小．
（2）电磁铁磁性的强弱不能直接观察出来，要利用磁性来转换认识．但磁性是吸引铁钴镍的性质，不吸引铜铝等金属，故BC错误．
故答案为：
一、（1）当灯泡两端的电压相等时，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮；
（2）2、4、7或3、5、8或6、9；
（3）a、灯泡两端的电压和通过灯泡的电流的乘积相同，灯泡的亮度相同；
b、灯泡两端的电压和通过灯泡的电流的乘积越大，灯泡越亮；
二、（1）不能改变电流的大小；滑动变阻器；
（2）A．

点评：本题考查了用控制变量法研究电灯的电压与电流对灯的亮暗程度的影响．同时也考查学生观察实验现象、分析实验数据的能力，是中招常见的实验探究题类型；
同时考查了探究控制变量法在影响电磁铁磁性强弱的因素中的应用，要研究磁性与电流的关系，就要改变电流的大小，知道改变电路中电流大小的元件是滑动变阻器，是此题的切入点．