Question

物理興趣小組的同學(xué)們在實驗室發(fā)現(xiàn)了三種規(guī)格不同的小燈泡，上面分別標有“4V 0.5A”，“6V 0.6A”，“8V 0.4A”的字樣．同學(xué)們想探究這三種燈泡正常發(fā)光時的亮度跟什么因素有關(guān)，經(jīng)過討論后他們提出了三種猜想：
①燈泡上標有的電壓越大，燈泡就越亮
②燈泡上標有的電流越大，燈泡就越亮
③燈泡消耗的功率越大，燈泡就越亮
為了驗證上述猜想，同學(xué)們設(shè)計出了實驗的電路圖，如圖甲所示．于是他們找來了實驗所需的器材，并動手連接電路．

（1）對照電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙的實驗電路連接完整（電表量程的選擇要符合實驗的要求）．
（2）他們依次將三個不同規(guī)格的燈泡接入電路，都讓其在正常發(fā)光的情況下，將實驗數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象填入下面的表格中．

實驗序號	U/V	I/A	燈泡亮度
1	4	0.5	較暗
2	6	0.6	最亮
3	8	0.4	較亮

對表格中的內(nèi)容綜合分析后，你認為猜想①是______的，其依據(jù)是比較表格中實驗序號______得出的；猜想②是______的，其依據(jù)是比較表格中實驗序號______得出的；猜想③是______的，理由是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由三個燈泡的額定電壓確定電壓表量程，由額定電流確定電流表量程．
實物圖和電路圖中，滑動變阻器接入的部分要相對應(yīng)，都接左半段．
根據(jù)電路圖，從電源正極出發(fā)，按照電流方向，依次串聯(lián)各元件，補全電流路徑，最后把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（2）a、亮度最大時，電壓不是最大．
b、亮度最小時，電流不是最�。�
c、根據(jù)P=UI計算三次實驗的功率，比較功率和燈泡亮度的關(guān)系．
燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，實際功率越大，燈泡越亮．
解答：解：（1）三個燈泡的額定電壓分別為：4V、6V、8V，電壓表選擇0～3V量程．
三個燈泡的額定電流分別為：0.5A、0.6A、0.4A，電流表選擇0～0.6A量程．
電路圖中，滑動變阻器接入左半段，滑動變阻器接左下端接線柱．
按照電路圖，從電源正極出發(fā)，按照電流方向，依次串聯(lián)開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表到電源負極，補全電流路徑，把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出，如圖：

（2）由實驗2、3得，電壓增大，燈泡亮度減�。�
猜想①：燈泡上標有電壓越大，燈泡越亮，是錯誤的．
由實驗1、3得，電流增大，燈泡亮度減�。�
猜想②：燈泡上標有電流越大，燈泡越亮，是錯誤的．
根據(jù)P=UI計算三次實驗中燈泡的功率分別為2W、3.6W、3.2W．可見燈泡功率越大，燈泡亮度越大．
猜想③燈泡消耗的功率越大，燈泡就越亮，是正確的．
燈泡亮度跟電壓無關(guān)，跟電流無關(guān)，跟電壓和電流的乘積有關(guān)，即跟燈泡的實際功率有關(guān)，因為燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，實際功率越大，燈泡亮度越大．
故答案為：（1）如圖；
（2）錯誤；2、3；錯誤；1、3；正確；小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定的，而實際功率等于電壓和電流的乘積．
點評：本題主要考查了兩個問題：
（1）補全實物連接圖時，主要考慮電壓表、電流表、滑動變阻器：
電壓表量程根據(jù)燈泡的額定電壓或電源電壓來確定，電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端．
根據(jù)燈泡的額定電壓和電阻，或根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率，來判斷電流表的量程，電流表串聯(lián)在電路中．
滑動變阻器有4個接線柱，選擇一上一下接線柱接入電路，使滑動變阻器串聯(lián)在電路中．
（2）對實驗數(shù)據(jù)處理的能力，設(shè)計實驗、進行實驗、得到實驗數(shù)據(jù)，直接從實驗數(shù)據(jù)中或?qū)�實驗�?shù)據(jù)進行計算，總結(jié)實驗結(jié)論，對學(xué)生的考查增加了難度．