影響電功大小的實驗裝置

1. 小光和小強同學在學習了電功的知識後，開動腦筋運用簡單的電學器材設計了探究影響電功大小因素的實驗．如

（1）該實驗通過觀察火柴先後著火的次序來說明電功大小，運用了轉換法的思想；
（2）由圖知，兩電阻串聯，電流和通電時間相同，兩電阻兩端的電壓不同，則該實驗能夠用來探究電功大小與電壓的關系；
如果把R₁、R₂並聯，兩電阻兩端的電壓和通電時間相同，電流不同，分別把2根相同的火柴放在兩電阻絲上，則能夠探究電功大小與電流的關系，這種研究方法叫控制變數法．
（3）火柴能夠被點燃，是因為電流對電阻絲做功把電能轉化為內能．
故答案為：（1）轉換；（2）電壓；電流；控制變數；（3）電能．

2. （2011南平）為了探究電流做功與哪些因素有關，小軍依照電流的熱效應設計了如圖甲的裝置，他將兩段阻值

（復1）在實驗中電流做制功多少是通過觀察氣球膨脹程度大小來體現的．
（2）甲裝置可探究電流做功與電阻有關．
（3）比較甲、乙兩種不同的實驗裝置，較好的裝置是乙，理由是：用溫度計能較准確地測出煤油的溫度變化，便於定量研究．
故答案為：（1）膨脹程度大小．（2）電阻．（3）乙；用溫度計能較准確地測出煤油的溫度變化，便於定量研究．

3. 為了探究電功與哪些因素有關，小丁先後做了兩個實驗

【思路分析】
（1）電流流經電阻絲產生焦耳熱，瓶內氣體溫度升高，體積變大，使氣球膨脹，電流做功越多，氣球體積膨脹越大，氣球膨脹程度的大小能反應電流做功多少．
（2）兩電阻絲串聯流經它們的電流相等，它們的通電時間相同，電阻不同，甲裝置可探究電流做功與電阻的關系．
（3）實驗裝置乙，溫度計能直接測出煤油的溫度變化，便於定量研究，優於甲實驗裝置．

【解析過程】
（1）在實驗中電流做功多少是通過觀察氣球膨脹程度大小來體現的．
（2）甲裝置可探究電流做功與電阻有關．
（3）比較甲、乙兩種不同的實驗裝置，較好的裝置是乙，理由是：用溫度計能較准確地測出煤油的溫度變化，便於定量研究．

【答案】
（1）膨脹程度大小；（2）電阻；（3）乙；用溫度計能較准確地測出煤油的溫度變化，便於定量研究．

【總結】
本實驗應用了：轉換法與控制變數法，這兩種方法在物理實驗中經常使用，注意總結物理方法及其應用．

4. 在探究電功率的大小與哪些因素有關的實驗中

電功率的大小當然有3個因素，電壓、電流、電阻。
當電阻不變的情況下，電壓越大，功率越大；電流越大，功率越大
當電壓不變的情況下，電阻越小，功率越大。
作為表示電流做功快慢的物理量，一個用電器功率的大小數值上等於它在1秒內所消耗的電能。如果在"t"（SI單位為s）這么長的時間內消耗的電能「W」（SI單位為J），那麼這個用電器的電功率[1] 就是P=W/t（定義式）電功率等於導體兩端電壓與通過導體電流的乘積。

5. 測定小燈泡的電功率實驗中,所需的實驗器材有哪些

一、實驗原理：p＝ui
用電壓表測小燈泡兩端的電壓，用電流表測小燈泡中的電流，利用公式p＝ui計算電功率，在額定電壓下測出的電功率就是額定功率．這是物理學中常用的一種間接測量方法，這種方法又被稱為伏安法．
二、實驗器材
電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡及燈座、開關、導線若干．
三、實驗電路圖
如圖15—28所示，由於需要多次改變燈泡兩端的電壓和電流，所以要使用滑動變阻器來調節．
四、實驗步驟
1．按沒計的電路圖連接實物，並設計實驗記錄表格．
2．檢查電路無誤後，閉合開關s，移動滑動變阻器的滑片p，此時注意觀察電壓表的示數，當電壓表的示數等於小燈泡的額定電壓時，停止滑動，並記下電流表的示數．代入p=ui公式算出小燈泡的額定功率．
3．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1．2倍，觀察小燈泡的發光情況，並記下電壓表和電流表的示數，代入公式p＝ui，算出小燈泡此時的實際功率．
4．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓低於額定電壓，觀察小燈泡的發光情況．並記下電壓表和電流表的示數，代入公式p＝ui，算出小燈泡此時的實際功率．
5．整理實驗器材．
注意：在進行實驗時應注意以下幾點：
①電源電壓應高於小燈泡的額定電壓，例如，測定額定電壓為2．5
v的小燈泡的電功率時至少要選兩節干電池串聯作電源．
②電壓表的量程應大於小燈泡的額定電壓，電流表的量程要大於小燈泡正常工作電流．
③滑動變阻器允許通過的最大電流要大於燈泡的正常工作電流，而滑動變阻器的最大電阻值應與小燈泡的電阻差不多，以使調節效果明顯．
④根據串聯分壓原理進行判斷，准確熟練地調節滑動變阻器，使小燈泡在等於額定電壓、略高於額定電壓的和低於額定電壓三種條件下發光．尤其在做第二次實驗時，需小心調節滑動變阻器，以免因實驗電壓超過額定電壓太多而燒壞燈泡．
⑤開始連接電路時，要使開關斷開，閉合開關前，要把滑動變阻器滑片置於最大阻值處．
⑥開始實驗前，要檢查電路並試觸，實驗結束，要先斷開開關，再整理電路

6. 在初三復習電流做功與哪些因素有關的實驗時

37.（6 分）在初三復習「電流做功與哪些因素有關」的實驗時，「第一泉 中學」的教師克服困難，找來了相關器材組織同學們進 行探究實驗。 ⑴為了提高課堂效率，教師把全班分成若干小組， 分別探究影響電流做功的不同因素。圖 14 所示是小峰小組採用的實驗裝 置，請你仔細觀察、分析該實驗裝置圖，他們採用的是____________（選 填「並聯」或「串聯」）電路進行實驗，他們小組准備探究電流做功與 __________________的關系。 ⑵為了防止結論的偶然性，他們與小強小組相約，取相同器材和等質量的煤油進行實驗。煤油的初溫與當時 的室溫相同，均為18℃，記錄實驗數據如下表所示： 請你分 析小峰小組 的數據並對 比分析兩個 小組的數 據，歸納兩 條結論： __________________________________________________________________________； __________________________________________________________________________。 ⑶下課之後，小峰整理課上各小組匯總的數據，對照課本相關內容，進一步定量分析實驗數據。發現在末溫 較低時，實驗數據與電功公式的理論基本符合，而末溫較高時的實驗數據與理論相差較大，請你幫他分析原因： _______________________________ ______________________________________________________________________。

37.（6 分） ⑴ 並聯；電流大小 ⑵ 1、在電壓和通電時間相同時，用電器中的電流越大，電流做功越多； 2、在電壓和電流相同時，用電器通電時間越長，電流做功越多。 ⑶ 溫差越大，熱量損失越快 評分意見：本題共6 分。⑴ 2 分。每空1 分。⑵ 2 分。每個結論1 分。⑶ 2 分。只答 「熱量損失」，可得1 分。

7. 如圖是研究電能轉化為內能的大小與什麼因素有關的實驗裝置．已知兩個相同的燒瓶甲、乙裝有相同質量的煤油

8. 探究電功大小影響因素

（1）根據公式W=UIt可知：影響電功大小的因素有：電壓、電流和通電時間，由圖可知：兩燈串聯電流和通電時間一定相同，只有燈泡兩端的電壓可能不同，所以該同學是為了探究電流做功的多少與電壓的關系，實驗中需要的測量儀器是電壓表；
（2）因為燈泡亮度由實際功率決定．燈泡越亮功率越大，則相同時間電流做功越多；所以實驗中，通過觀察燈泡的亮度比較來判斷電流做功多少的；
（3）串聯電路中，通過兩燈的電流和通電時間相同，根據控制變數法的思路可知是研究電流做功與電壓的關系時，燈泡兩端的電壓應是不同，但根據U=IR可知：若燈泡規格相同，燈泡兩端的電壓就相同，所以應選擇規格不同的燈泡進行實驗．
故答案為：（1）電壓；電壓表；（2）燈泡的亮度；（3）不同．

9. 電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關．李明同學要通過實驗探究電功跟電壓的關系，他選用的器

解答：解：（1）將兩個電阻串聯，電壓表分別並聯連接在兩電阻的兩端，
如圖所示；
（2）在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，因為串聯，通過的電流相同，兩端的電壓不同，目的是使R₁、R₂兩端的電壓不同；
（3）電流做功的多少不能直接觀察到，但電流做功多的產生的熱量多，燒瓶內的煤油吸收熱量多、溫度升高的快，我們可以採用轉換法，通過觀察溫度計的示數高低比較電流做功的多少；根據W=I²Rt可知，電阻越大，電流做功越多，∵R₁＞R₂，∴W₁＞W₂；
（4）由實驗得出的結論：在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多．
（5）步驟（3）中判斷電功大小的方法是轉換法；
A、水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流，應用的是類比法，故A錯誤；
B、研究光現象時，引入光線用來描述光直線傳播時的規律，應用了模型法，故B錯誤；
C、通過觀察木塊被運動物體撞後移動距離的大小，可比較運動物體動能的大小，應用了轉換法，故C正確；
D、研究導體中的電流與它兩端電壓大小的關系時，應控制導體的電阻相同，應用了控制變數法，故D錯誤；故選C．
故答案為：（1）實驗電路圖如圖所示；?（2）使R₁、R₂兩端的電壓不同；（3）溫度計示數的變化；R₁；?
（4）在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多；（5）C．

10. 為了探究「影響電功的因素」，某課外活動小組設計了如題圖所示的實驗方案．圖中白熾燈 L1 為「220V-40W」

（1）由電路圖可知，S₁ ，S₂ 均閉合時，L₁、L₂並聯，
∵並聯電路中各支路兩端的電壓相等，
∴L₁、L₂兩端的電壓相同，
∵兩燈泡的電阻不相等，
∴根據歐姆定律可知，兩燈泡的電流不相等．
（2）由題意可知，5min內，L₁單獨工作時電能表轉盤的轉數為8圈，L₂單獨工作時電能表轉盤的轉數為20圈，
∴在相同時間內，L₁消耗的電能少於L₂消耗的電能；
（3）L₂比L₁亮說明L₂的功率大於L₁的功率，L₂比L₁熱說明電流通過L₂產生的熱量大於L₁產生的熱量，即電流通過L₂轉化的電能大於通過L₁轉化的電能；
（4）根據W=UIt可知，兩燈泡的電壓和通電時間相同時，L₂消耗的電能多，說明通過L₂的電流大於L₁的電流；
（5）通過以上分析可以得出如下結論：在時間相同、電壓一定的情況下，電流做功的多少與電流有關，電流越大，電流做功越多．
故答案為：
（1）並；相同；不相同；
（2）少於；
（3）大於；
（4）小於；
（5）電流；電流；越多．