(2018·黑龍*哈爾濱道外區三模)小涵同學要利用圖中的器材探究“電功率和電壓的關係”。兩個小燈泡L1的規格是...

問題詳情：

(2018·黑龍*哈爾濱道外區三模)小涵同學要利用圖中的器材探究“電功率和電壓的關係”。兩個小燈泡L1的規格是“2.5 V　0.3 A”,L2的規格是“3.8 V　0.3 A”,電源為三節新的乾電池。(實驗中不能讓小燈泡兩端的電壓超過其額定電壓的1.2倍)

(1)將電路中缺少的導線補全,並説明實驗中是如何判斷兩個小燈泡的功率大小的?

(2)為了得到普遍規律,小涵同學又找來規格為“3 V　0.2 A”和“4.5 V　0.3 A”的兩隻燈泡,準備再進行一次對比實驗,但這次實驗並沒有成功,請你幫她分析實驗沒有成功的原因。(忽略温度對燈絲電阻的影響)

(3)經過改進,實驗結束後,小涵同學還要繼續探究“電功率與電流的關係”,她應該對電路進行哪些調整?

【回答】

(1)見解析圖　通過觀察燈泡的亮度判斷其電功率大小

(2)兩燈電阻相同,串聯入電路中時電流相等,電壓也相等,所以無法完成實驗;

(3)將兩燈由串聯改為並聯,將電壓表換成電流表分別測兩燈的電流,並且將電源由三節乾電池減少為兩節。

解析:(1)電功率與電壓和電流有關,所以探究電功率和電壓的關係時應控制通過兩燈電流相等,所以兩燈應串聯在電路中,電壓表分別測兩燈的電壓,電壓表V1應與燈泡L1並聯,實物圖如圖所示。

因為燈泡越亮電功率越大,所以可以通過觀察燈泡的亮度判斷其電功率大小。

(2)由歐姆定律可得燈泡“3V　0.2A”的電阻R==15Ω,燈泡“4.5V　0.3A”的電阻R'==15Ω,兩燈電阻相同,串聯接入電路不僅電流相等,兩端的電壓也是相等的,所以無法研究電功率與電壓的關係。

(3)探究電功率與電流的關係時,應控制電壓相等,所以兩燈應並聯,由於L1的額定電壓為2.5V,且要求不能讓小燈泡兩端的電壓超過其額定電壓的1.2倍,所以應將電源由三節乾電池減少為兩節;測通過燈泡電流,通過比較燈泡亮度來比較電功率與電流的關係。  〚導學號97404051〛

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題