3.在“探究影響電流做功多少的因素”活動中,同學們設計了如圖甲、乙、丙三個電路.

(1)經(jīng)過討論,認為不應該選擇圖甲電路,原因是滑動變阻器滑片移動時,燈泡兩端的電壓和電流都在變化,無法控制電流或者電壓不變.
(2)為研究電流做功與電壓的關系,應該選擇圖丙 所示的電路.
(3)利用圖丙電路研究某問題,當閉合開關后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電壓表V1有示數(shù),電壓表V2無示數(shù),則電路發(fā)生的故障是燈L1斷路(或開路)了.
(4)小明想測燈泡的額定功率,將標有“12V 6W”燈泡L1和“6V 4W”燈泡L2按圖丙電路連接,再接入電流表.經(jīng)分析,能測出燈泡L1 的額定功率.

分析 (1)電流做功的大小與電壓、電流和通電時間三個因素有關,當研究與其中某一個因素的關系時,應控制其余的因素不變;
(2)研究電流做功與電壓的關系,應控制電流的大小和通電時間相同,通過比較電壓的大小,得出電流做功與電壓的關系;
(3)電壓表有示數(shù),說明電壓表的兩接線柱和電源連接的部分電路中沒有斷路;電壓表無示數(shù),說明可能電壓表被短路,或者電壓表與電源連接的部分電路有斷路,綜合分析就可以找出故障.
(4)額定功率是小燈泡在額定電壓下發(fā)揮的功率,要測量燈泡的額定功率,燈泡兩端的電壓必須能達到其額定電壓,電路中的電流為燈泡的額定電流.

解答 解:(1)甲電路中,滑動變阻器滑片移動時,燈泡兩端的電壓和電流都在變化,無法控制電流或者電壓不變,根據(jù)控制變量法的思想,不能研究電流做功與電壓和電流的關系,因為電路中電壓和電流同時改變,不能單獨控制其中一個不變;
(2)研究電流與電壓的關系,就應該控制電路中的電流和通電時間不變,通過比較電壓,研究電流做功與電壓的關系,圖丙中兩只燈泡串聯(lián),控制了電流相同和通電時間相同;
(3)圖丙中,閉合開關后電壓表V1有示數(shù),說明V1→開關→電源→滑動變阻器→燈L2這部分電路無斷路;電壓表V2無示數(shù),說明V2→燈L1→開關→電源→滑動變阻器這部分電路有斷路,綜合以上分析,電路故障就是燈L1斷路(或開路)了.
(4)“12V  6W”燈泡L1額定電流I1=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}=\frac{6W}{12V}$═0.5A,“6V  4W”燈泡L2額定電流I2=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}=\frac{4W}{6V}$═0.67A,
因為0.5A<0.67A,根據(jù)串聯(lián)電路電流相等,所以為保護燈L1,電路中的電流不能超過0.5A,因此燈泡L1能正常發(fā)光,即當L1的電壓為12V時,燈L1正常工作(L2比正常發(fā)光暗),再接入電流表便能測量燈L1的額定功率.
故答案為:
(1)滑動變阻器滑片移動時,燈泡兩端的電壓和電流都在變化,無法控制電流或者電壓不變;
(2)丙;
(3)L1斷路(或開路了);
(4)L1;

點評 本題探究影響電流做功多少的因素,考查控制變量法的具體運用及常見故障的分析及電功率的有關知識,綜合性較強.

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t/min01234567
T/℃8084889296969696
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(2)從表格數(shù)據(jù)可知水的沸點是96℃.
(3)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖3中畫出水溫隨時間變化的圖象.
(4)給一定質(zhì)量的水加熱,其溫度與時間的關系如圖4中a圖線所示.若其他條件不變,僅將水的體積增加,則溫度與時間的關系圖線正確的是a.
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