题目内容

28、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：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大．
乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大．
（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：
A．按照如图所示连好电路；
B．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度．实验结果如下：
实验次数 所用灯泡 电流表读数 灯泡亮度
1 灯泡1 0.1A 很暗
2 灯泡2 0.2A 较暗
3 灯泡3 0.3A 较亮
4 灯泡4 0.4A 很亮
C．小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大．
请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？
不合理之处：
未控制灯泡两端电压不变
．
改进方法：
在灯泡两端接一个电压表，通过调节滑动变阻器，使换灯前后灯泡两端电压保持不变
．
（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在方框内．

（3）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它相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示．
表一
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
表二
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
．
分析：（1）灯泡的电功率跟灯泡的电压和电流都有关系，在研究影响电功率的因素时要采用控制变量法的思想；
（2）验证电功率跟电压是否有关，必须控制两个灯泡中通过的电流相等，也就是让灯泡串联；
（3）这两组实验都是采用了控制变量法，表一电流不变，研究电功率和电阻的关系；表二控制了电压不变，研究电功率和电阻的关系．
解答：解：（1）研究的是电功率和电流的关系，在研究这个问题时要采用控制变量法，即控制小灯泡两端的电压不变；有两种方法：
①换用不同规格灯泡时，通过移动滑片保持电压表示数相同；
②不同规格的小灯泡并联．
（2）验证电功率和电压的关系，必须控制通过两个小灯泡的电流相等，采取串联的方式如下图．
（3）分析表中的数据，结合控制变量法的思想，表一中电流一定，电阻越大，功率越大；表二中电压一定，电阻越大，功率越小．
故答案为：（1）不合理之处：未控制灯泡两端电压不变、改进方法：在灯泡两端接一个电压表，通过调节滑动变阻器，使换灯前后灯泡两端电压保持不变（或用不同规格的灯泡并联，用电流表测出各灯电流，比较电流与亮度的关系）．
（2）电路图如下图（也可以让一只电压表测某一个灯的电压，而另一只电压表测总电压）．

（3）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：电功率与电压和电流的关系式是P=UI，电功率与电流和电阻的关系式是P=I2R，电功率与电压和电阻的关系式是P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．
练习册系列答案
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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
．
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
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
两个规格不同的小灯泡、电压表
．
（3）在右边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
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
两灯泡的亮度
来比较两灯泡功率的大小的．
（2013?金平区模拟）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．
（1）为了验证猜想甲，小明同学连接的电路如图1，请用笔画线代替导线，在答卷中把该电路连接完整．要求滑片向右移动时等要变亮．
（2）当他闭合开关后，发现两灯时亮时不亮，两电压表指针时有晃动．你认为此时电路中出现的故障是
接触不良
接触不良
；排除故障后，小明在实验中通过观察
灯的亮度
灯的亮度
来比较两灯泡功率的大小的．
（3）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、
R/ 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
表二所示．
R/ 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
（4）请根据表二数据在如图2所示的电压表中画出指针的相应位置．
（5）分析表一、表二数据，得出实验结论
①根据表一中的数据可以得结论是：
在电流一定时，电功率与电阻成正比
在电流一定时，电功率与电阻成正比
．
②根据表二中的数据可以得结论是：
在电压一定时，电功率与电阻成反比
在电压一定时，电功率与电阻成反比
．
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：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大．
乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大．
（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：A、按照如图连好电路；B、更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度．实验结果如下：
实验次数 所用灯泡 电流表读数 灯泡亮度
1 灯泡1 0.1A 很暗
2 灯泡2 0.2A 较暗
3 灯泡3 0.3A 较亮
4 灯泡4 0.4A 很亮
C．小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大．
请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？

不合理之处：
未控制灯泡两端的电压不变
未控制灯泡两端的电压不变
．
改进方法：
在灯泡两端接一个电压表，通过调节滑动变阻器，使换灯前后灯泡两端的电压保持不变
在灯泡两端接一个电压表，通过调节滑动变阻器，使换灯前后灯泡两端的电压保持不变
．
（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在方框内．
（3）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它相关器材进行实验，实验数据如表一、表二．
表一：
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
表二：
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：a．
电流一定时，电功率根电阻成正比
电流一定时，电功率根电阻成正比
．
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：b．
电压一定时，电功率与电阻成反比
电压一定时，电功率与电阻成反比
．
在探究动能大小与哪些因素有关的活动中，
（1）让同一小球从斜面不同高度滑下，目的是控制
质量
质量
一定
（2）让不同小球从斜面的同一高度滑下，是研究动能与
质量
质量
的关系．
（3）实验中通过
木块滑动距离的大小
木块滑动距离的大小
来判断动能的大小，这种研究方法称为转换法．你能再举一个运用这种方法的研究事例吗：
在探究灯泡的电功率跟哪些因素有关时（或探究重力势能的大小跟哪些因素有关，物体振动发声，摩擦起电等）
在探究灯泡的电功率跟哪些因素有关时（或探究重力势能的大小跟哪些因素有关，物体振动发声，摩擦起电等）
．

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