Question

7．同學們通過實驗探究“電功率跟電流、電壓的關系”．
（1）小燈泡電功率的大小可通過燈泡的亮度判斷；
（2）一位同學用干電池做電源，把L₁“2.5V  O.3A”和L₂“3.8V  0.3A”兩只燈泡連成如圖甲所示電路．閉合開關進行實驗．
收集證據(jù)如表．

	發(fā)光情況	電壓U/V
L1	暗	1.8
L2	亮	2.7

請你分析現(xiàn)象及數(shù)據(jù)得出結論：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；
（3）這位同學想利用原有電池和小燈泡繼續(xù)探究，設計電路如圖乙所示，你認為這個方法是否可行？簡述你的觀點．
（4）如果上述方法可行，寫出連接實物時的兩點注意事項．如果上述方法不可行，請你添加一種器材設計出一種可行的實驗方案，只需畫出電路圖．

Answer 1

分析 （1）燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定；
（2）不同規(guī)格的用電器串聯(lián)時，電流相同，電壓不同；
燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定，而實際功率又由實際電壓決定；
（3）（4）電壓過高會燒壞燈泡，為減小燈泡電壓，可在在電路中串聯(lián)一個分壓電阻．

解答 解：（1）燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的，實際功率越大，燈泡越亮．所以實驗中小燈泡電功率的大小可通過觀察小燈泡的亮度來判斷．
（2）實驗中選用不同規(guī)格的燈泡且串聯(lián)，這樣可使燈泡的電流相同，燈泡兩端的電壓不同，可探究電功率與電壓的關系；由兩個小燈泡的額定電壓和額定電流可知，這兩個小燈泡的電阻不同，通過R=$\frac{U}{I}$計算可得：L₁的電阻比L₂的電阻�。�
當這兩個燈泡串聯(lián)時，通過它們的電流相同，根據(jù)U=IR和P=UI可知：L₁電阻小，兩端分得的電壓小，燈泡發(fā)光暗，說明消耗的實際功率�。籐₂電阻大，兩端分得的電壓大，燈泡發(fā)光亮，實際功率大．
（3）（4）由題意知，電源電壓為1.8V+2.7V=4.5V，由電路圖2可知，兩燈泡并聯(lián)在電源兩端，由于電源電壓4.5V太高，遠大于燈泡L₁額定電壓2.5V，所以燈泡L₁燒壞；
為避免燈泡L₁燒壞，可在干路中串聯(lián)一個滑動變阻器保護保護電路或減小電源電壓，并在燈泡兩端并聯(lián)電壓表，可監(jiān)測燈泡兩端的電壓變化，防止超過其額定電壓．

故答案為：
（1）燈泡的亮度；
（2）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；
（3）（4）從甲圖實驗可知：電源電壓是4.5V．而乙圖中L₁和L₂是并聯(lián)在電源上的，因其額定電壓都低于電源電壓，所以會被燒壞；
改進辦法是在干路上串聯(lián)一分壓電阻；
如上圖．

點評 本題考查了判斷燈泡功率大小的方法、實驗數(shù)據(jù)分析、電路故障出現(xiàn)的原因等問題，知道燈泡實際功率越大，燈越亮、結合電路圖，分析實驗數(shù)據(jù)（現(xiàn)象）等即可正確答題．