Question

11．在“探究燈泡的電功率與哪些因素有關”的活動中，同學們利用兩個不同規(guī)格的燈泡L₁和L₂設計了如圖甲乙兩個電路．
（1）實驗過程是根據(jù)燈的亮度來比較燈泡電功率的大小的；
（2）探究燈泡的電功率與電壓的關系，應該選擇圖甲所示的電路，探究燈泡的電功率與電流的關系，應該選擇圖乙所示的電路．
（3）為了探究燈泡電功率與電流的關系，小明認為利用圖乙電路只要通過移動滑動變阻器，改變電流，觀察燈L₁或L₂亮度變化，即可得出結論，你認為小明的做法不合理（選填“合理”或“不合理”），理由是沒有保證燈泡的電壓不變；
（4）小明想測量燈泡的額定功率，將標有“3.8V，1.2W”字樣的燈泡L₁和標有“2.5V 0.2A”字樣的燈泡L₂按圖乙電路連接，經分析，能測出燈泡L₂（選填“L₁”或“L₂”）的額定功率，簡要說明你的理由是為保護燈L₂，電路中的電流不能超過燈泡L₂的額定電流0.2A．

Answer 1

分析 （1）知道燈的亮度取決于實際電功率大�。�
（2）探究燈泡的電功率與電壓的關系，應控制電流的大小和通電時間相同，通過比較燈的亮度，得出電功率與電壓的關系；
探究燈泡的電功率與電流的關系，應控制電壓的大小和通電時間相同，通過比較燈的亮度，得出電功率與電壓的關系；
（3）要探究電功率和電流的關系，需保持燈泡兩端的電壓和通電時間相同．
（4）額定功率是小燈泡在額定電壓下的功率，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）燈的亮度取決于實際電功率，因此可以通過燈的亮度比較燈的實際電功率大��；
（2）探究燈泡的電功率與電壓的關系，應控制電流的大小和通電時間相同，圖甲中兩只燈泡串聯(lián)，控制了電流相同，故應該選擇圖甲所示的電路；
探究燈泡的電功率與電流的關系，應控制電壓的大小和通電時間相同，圖乙中兩只燈泡并聯(lián)，控制了電壓相同，故應該選擇圖乙所示的電路；
（3）探究電功率與電流的關系，需保持燈泡兩端的電壓不變，當移動滑動變阻器的滑片時，滑動變阻器的阻值改變，燈兩端的電壓也改變，所以不能探究電功率與電流的關系．
（4）由P=UI可得：
“3.8V，1.2W”字樣的燈泡L₁額定電流I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{1.2W}{3.8V}$≈0.32A，
標有“2.5V 0.2A”字樣的燈泡L₂額定電流I₂=0.2A，
則0.32A＞0.2A，即I₁＞I₂，
由于按圖乙電路連接，兩燈串聯(lián)，所以為保護燈L₂，電路中的電流不能超過0.2A，
因此燈泡L₂能正常發(fā)光，接入電流表能測量燈L₂的額定功率．
故答案為：（1）燈的亮度；（2）甲；乙；（3）不合理；沒有保證燈泡的電壓不變；（4）L₂；為保護燈L₂，電路中的電流不能超過燈泡L₂的額定電流0.2A．

點評 本題考查了控制變量法的應用，解第（4）時要注意，兩燈串聯(lián)，通過它們的電流相等，但又不能超過額定電流，否則就有燒毀的危險，因此額定電流較小的燈泡能正常發(fā)光，另一只發(fā)光較暗．知道根據(jù)燈泡的亮度取決于實際電功率是關鍵．