學習了電功率后,物理老師布置了一道課外作業(yè)題:請通過實驗、調(diào)查或查閱資料等形式,自選角度,探究白熾燈將逐漸被稱之為“冷光源”的各種節(jié)能燈代替的原因.小明想從節(jié)能的角度用實驗進行探究,他設(shè)計了一個簡單的實驗方案:
(1)將一只“220V 40W”白熾燈和一只“220V 10W”節(jié)能燈,分別安裝在兩個相同的、可以封閉的紙盒內(nèi)的相同位置,保證在接通電路時加在這兩盞燈上的電壓均為220V;
(2)將兩支完全相同的溫度計安裝在紙盒內(nèi)的相同位置;
(3)封閉紙盒后同時接通電路;
(4)5min后打開節(jié)能燈所在的紙盒,讀取里面溫度計的示數(shù);10min后打開白熾燈所在的紙盒,讀取里面溫度計的示數(shù).
(5)他根據(jù)觀察到的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析并得出了結(jié)論:與白熾燈放在一個盒子里的溫度計示數(shù)明顯高于與節(jié)能燈放在一個盒子里的溫度計示數(shù),說明白熾燈消耗的電能除了用于發(fā)光外,還有很大一部分轉(zhuǎn)變成了 ______能散失到周圍空氣中,而節(jié)能燈的這種散失則很小.節(jié)能燈比白熾燈能更有效地利用電能,這就是白熾燈將逐漸被節(jié)能燈代替的主要原因.
請你指出這個實驗方案中存在的兩個錯誤:a. ______;b. ______.
解:要探究白熾燈將逐漸被稱之為“冷光源”的各種節(jié)能燈代替的原因.要用控制變量法,讓相同瓦數(shù)的白熾燈和節(jié)能燈分別安裝在兩個相同的、可以封閉的紙盒內(nèi)的相同位置,保證在接通電路時加在這兩盞燈上的電壓均為220V;
將兩支完全相同的溫度計安裝在紙盒內(nèi)的相同位置(因為電流通過燈泡做功的過程是把電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能,溫度計是測量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少);
封閉紙盒后同時接通電路,相同時間后打開盒子,分別讀出兩支溫度計的讀數(shù),進行比較.而該實驗中沒有選取瓦數(shù)相同的燈,且通電時間不同.
答:熱;
a、兩只燈的功率不同;b、兩只燈的通電時間不同
分析:燈泡是將電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能,小明想從節(jié)能的角度探究白熾燈將逐漸被稱之為“冷光源”的各種節(jié)能燈代替的原因,需用控制變量法,控制各種條件不變,比較功率相同的白熾燈和節(jié)能燈工作相同時間散發(fā)出的熱量的多少.
點評:本題主要考查學生對電流通過燈泡做功的實質(zhì)了解,以及控制變量法應(yīng)用的掌握,是一道基礎(chǔ)題.