Question

7．在“探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)”時，同學(xué)們提出了如下猜想：

甲：電功率跟電流有關(guān)，電流越高，電功率越大．
乙：電功率跟電壓有關(guān)，電壓越大，電功率越大．
（1）小明同學(xué)就猜想甲進(jìn)行了如下探究：A．按照如圖1連好電路；B．更換不同規(guī)格的燈泡，移動滑動變阻器R的滑片，分別記下電流表的讀數(shù)和燈泡的亮度．實驗結(jié)果如表所示．小明由此得出：電功率跟電流有關(guān)，電流越高，電功率越大．
請你對小明的實驗過程進(jìn)行評估，他的實驗有什么不合理之處？應(yīng)如何改進(jìn)？
不合理之處：未控制燈泡兩端電壓不變．
改進(jìn)方法：在燈泡兩端接一個電壓表，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，使換燈前后燈泡兩端電壓保持不變（或用不同規(guī)格的燈泡并聯(lián)，用電流表測出各燈電流，比較電流與亮度的關(guān)系）．

實驗次數(shù)	所用燈泡	電流表讀數(shù)	燈泡亮度
1	燈泡1	0.1A	很暗
2	燈泡2	0.2A	較暗
3	燈泡3	0.3A	較亮
4	燈泡4	0.4A	很亮

（2）現(xiàn)有如下器材：不同規(guī)格的燈泡2個、電源1個、開關(guān)1個、電壓表2只、導(dǎo)線若干，請你設(shè)計一個實驗電路來驗證猜想乙，并把電路圖畫在圖2方框內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）燈泡的電功率跟燈泡的電壓和電流都有關(guān)系，在研究影響電功率的因素時要采用控制變量法的思想，探究電功率與電流的關(guān)系，應(yīng)控制燈泡電壓不變；
（2）驗證電功率跟電壓是否有關(guān)，必須控制兩個燈泡中通過的電流相等，也就是讓燈泡串聯(lián)．

解答 解：（1）探究電功率與電流的關(guān)系，應(yīng)控制電壓相等而電流不同，即控制小燈泡兩端的電壓相同，由小明的實驗步驟可知，小明沒有控制燈泡兩端電壓相等，因此他的實驗不合理，可知兩燈泡電壓相同而電流不同的方法，即實驗的改進(jìn)方法：
①換用不同規(guī)格燈泡時，通過移動滑片保持電壓表示數(shù)相同；
②把不同規(guī)格的小燈泡并聯(lián)起來進(jìn)行實驗．
（2）驗證電功率和電壓的關(guān)系，必須控制通過兩個小燈泡的電流相等而燈泡兩端的電壓不同，可以把兩個不同規(guī)格的燈泡串聯(lián)在電路中進(jìn)行實驗，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）不合理之處：未控制燈泡兩端電壓不變；改進(jìn)方法：在燈泡兩端接一個電壓表，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，使換燈前后燈泡兩端電壓保持不變（或用不同規(guī)格的燈泡并聯(lián)，用電流表測出各燈電流，比較電流與亮度的關(guān)系）．（2）電路圖如圖所示．

點評 本題考查了探究影響功率的因素實驗，探究多變量因素實驗要應(yīng)用控制變量法，應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．