同一型号的两个灯泡串联在电路中会一样亮吗?小明在进行电学实验时发现了有趣的现象。实验时,小明将两个型号为“12V 25W”的灯泡L1和L2接到12V电源上,组成如图甲所示的电路并进行如下操作:①首先,他闭合开关S2,发现两个灯泡一起变亮,亮度相同;②接着,他再闭合开关S2,发现灯泡L1因短路而熄灭,灯泡L2变得更亮;③等到L1熄灭一段时间后,他又断开S1,发现L2的亮度逐渐减弱,而L1逐渐亮起来,过了一会儿两个灯泡达到一样的亮度。为什么步骤③中会出现这种有趣的现象呢?小明猜想可能是因为灯泡两端电压变化后,造成灯丝电阻变化所致。为了检验自己的猜想是否正确,小明取其中一个灯泡,重新设计电路,将开关闭合后,测得了灯泡两端的电压和灯泡中的电流,实验数据如下表所示。
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U/V | 0 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 11 |
I/A | 0 | 0.71 | 0.94 | 1.27 | 1.55 | 1.80 | 2.03 | 2.14 |
(1)分析表中数据,判断小灯泡两端电压变化后灯丝的电阻是否改变?如果灯丝电阻改变,其原因是什么?
(2)在操作③这个步骤中,为何开关S1刚断开时,L1较暗而L2较亮?请作出合理的解释。
(3)在操作③这个步骤中,当两个灯泡同时亮后,电路消耗的总功率是多少?
(4)下图中乙、丙两个电路均可用来测量灯泡的电流和电压值,小明为了证实自己的猜想,实验时采用的应是乙、丙中哪一个电路,并简述理由。
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是一种生活用品。保温瓶的保温效果与其盛水量究竟有什么关系呢?某物理兴趣小组对这一问题进行了探究,他们从学校仓库借来10只保温瓶,经过保温性能测试,选取了保温性能相同的6只保温瓶进行实验。实验时,他们在6只保温瓶中同时装入初温都为98℃的不同质量的热水,经过10小时后测出每只瓶中水的温度为t。实验数据如下表所示。
热水瓶编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
装水的质量m/kg | 1.8 | 1.7 | 1.6 | 1.5 | 1.4 | 1.3 |
水温t/℃ | 83.0 | 81.5 | 79.0 | 78.0 | 76.5 | 74.0 |
(1)分析表中数据,你能得到什么结论?
(2)在探究同一问题时,小明采用如下方案:选用同一只保温瓶连续进行多次实验,每次实验时,保温瓶内装入温度相同、不同质量的热水,经过较长相同时间后,测出保温瓶中水的温度,然后将其比较,从而确定保温瓶保温效果与盛水量的关系。请分析小明设计的实验方案有何优点和不足,并说出理由。
(3)物理实验室现有5只保温瓶,请设计一个可行的实验方案,来比较它们的保温性能。