题目内容
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。
|
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 |
(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:
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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: 。
改进方法: 。
(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。
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(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. 。
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. 。
(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)![]()
(3)电流一定时,电功率跟电阻成正比;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。
【解析】
试题分析:(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.(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).
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(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.
考点:探究用电器的电功率实验;电路图设计;电功率与电压、电流的关系
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=
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