Question

14．同學(xué)們在電學(xué)復(fù)習時，進行了如下的實驗．

（1）甲組同學(xué)利用電路圖1探究“電流與電壓的關(guān)系”．
①請你按電路圖1完成實物圖2的連接．
②實驗收集的信息如表，由表格數(shù)據(jù)可直接得出通過小燈泡的電流跟其兩端電壓的關(guān)系是電壓越大，電流越大（電流隨電壓增大而增大）．為使實驗結(jié)論更科學(xué)嚴謹，應(yīng)對實驗器材做怎樣的替換？

實驗次數(shù)	1	2	3
U/V	1.0	1.5	2.5
I/A	0.20	0.25	0.30

（2）乙組同學(xué)探究“電功率跟電流、電壓的關(guān)系”．
①小欣找來了兩個規(guī)格不同的小燈泡利用圖3電路，探究了“電功率跟電壓的關(guān)系”．收集到的信息如表所示，請寫出實驗結(jié)論．通過用電器的電流相同時，用電器兩端電壓越大，電功率越大

	電壓/V	發(fā)光情況
L1	1.8	暗
L2	2.7	亮

②同組的小瑞利用圖1所示的電路，也完成了小欣的實驗．請將實驗過程補充完整．
a．按電路圖連好電路；
b．分別將燈泡L₁、L₂接入電路；移動滑動變阻器滑片保持兩次電流表示數(shù)相同；
c．分別記下電壓表示數(shù)和燈泡的發(fā)光情況．
d．分析比較實驗信息，得出結(jié)論．
③請你對小欣和小瑞設(shè)計的實驗對比評價．a(chǎn)．先后兩次觀察比較燈的亮度不如同時觀察比較燈的亮度更直觀、更明顯；
b．更換燈泡后為了控制電流相同，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器，操作麻煩；
c．用這個電路還可以研究電功率與電流的關(guān)系；
d．通過調(diào)節(jié)滑動變阻器可以多次實驗，使規(guī)律更具普遍性．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定電壓表與電流表的量程分別與燈并聯(lián)和串聯(lián)，注意電表正負接線柱的接法，根據(jù)電路圖連接實物圖
②分析表中的數(shù)據(jù)，即可得出電流和電壓的關(guān)系；該實驗中，應(yīng)保持導(dǎo)體的電阻不變，而該題中的燈泡的燈絲電阻受溫度的影響比較明顯，據(jù)此分析回答；
（2）①由圖3，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
②根據(jù)控制變量法，保持通過燈的電流相同；
③和小欣的實驗做對比，可從實驗的直觀性、操作的簡便性、及還可完成的實驗、多次實驗的角度等方面評估．

解答 解：（1）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，注意電表正負接線柱的接法，根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示：

②由表中數(shù)據(jù)可知，電壓越大，電流越大（電流隨電壓增大而增大）；
研究電流與電壓的關(guān)系時，要控制電阻大小不變，因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，故用阻值適當?shù)亩ㄖ惦娮杼鎿Q小燈泡；
（2）①圖3中，兩燈串聯(lián)，通過的電流相等，由表中數(shù)據(jù)可知，用電器兩端電壓越大，電功率（P=UI）越大；
②因研究電功率與電壓的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，應(yīng)保持電流相等，故移動滑動變阻器滑片，保持兩次電流表示數(shù)相同；
③a．先后兩次觀察比較燈的亮度不如同時觀察比較燈的亮度更直觀、更明顯；
b．更換燈泡后為了控制電流相同，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器，操作麻煩；
c．用這個電路還可以研究電功率與電流的關(guān)系；
d．通過調(diào)節(jié)滑動變阻器可以多次實驗，使規(guī)律更具普遍性．
故答案為：
（1）①如上所示；②電壓越大，電流越大（電流隨電壓增大而增大）；用阻值適當?shù)亩ㄖ惦娮杼鎿Q小燈泡；
（2）①通過用電器的電流相同時，用電器兩端電壓越大，電功率越大；②移動滑動變阻器滑片保持兩次電流表示數(shù)相同；
③a．先后兩次觀察比較燈的亮度不如同時觀察比較燈的亮度更直觀、更明顯；
b．更換燈泡后為了控制電流相同，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器，操作麻煩；
c．用這個電路還可以研究電功率與電流的關(guān)系；
d．通過調(diào)節(jié)滑動變阻器可以多次實驗，使規(guī)律更具普遍性．

點評 本題電流與電壓的關(guān)系，考查電路的連接、數(shù)據(jù)處理及影響電阻大小的因素和控制變量法的運用，同時涉及到探究“電功率跟電流、電壓的關(guān)系”，考查對實驗方案的設(shè)計及評估能力，綜合性強，是當前中考的熱點問題．