影响电功大小的实验装置

1. 小光和小强同学在学习了电功的知识后，开动脑筋运用简单的电学器材设计了探究影响电功大小因素的实验．如

（1）该实验通过观察火柴先后着火的次序来说明电功大小，运用了转换法的思想；
（2）由图知，两电阻串联，电流和通电时间相同，两电阻两端的电压不同，则该实验能够用来探究电功大小与电压的关系；
如果把R₁、R₂并联，两电阻两端的电压和通电时间相同，电流不同，分别把2根相同的火柴放在两电阻丝上，则能够探究电功大小与电流的关系，这种研究方法叫控制变量法．
（3）火柴能够被点燃，是因为电流对电阻丝做功把电能转化为内能．
故答案为：（1）转换；（2）电压；电流；控制变量；（3）电能．

2. （2011南平）为了探究电流做功与哪些因素有关，小军依照电流的热效应设计了如图甲的装置，他将两段阻值

（复1）在实验中电流做制功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的．
（2）甲装置可探究电流做功与电阻有关．
（3）比较甲、乙两种不同的实验装置，较好的装置是乙，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究．
故答案为：（1）膨胀程度大小．（2）电阻．（3）乙；用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究．

3. 为了探究电功与哪些因素有关，小丁先后做了两个实验

【思路分析】
（1）电流流经电阻丝产生焦耳热，瓶内气体温度升高，体积变大，使气球膨胀，电流做功越多，气球体积膨胀越大，气球膨胀程度的大小能反应电流做功多少．
（2）两电阻丝串联流经它们的电流相等，它们的通电时间相同，电阻不同，甲装置可探究电流做功与电阻的关系．
（3）实验装置乙，温度计能直接测出煤油的温度变化，便于定量研究，优于甲实验装置．

【解析过程】
（1）在实验中电流做功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的．
（2）甲装置可探究电流做功与电阻有关．
（3）比较甲、乙两种不同的实验装置，较好的装置是乙，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究．

【答案】
（1）膨胀程度大小；（2）电阻；（3）乙；用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究．

【总结】
本实验应用了：转换法与控制变量法，这两种方法在物理实验中经常使用，注意总结物理方法及其应用．

4. 在探究电功率的大小与哪些因素有关的实验中

电功率的大小当然有3个因素，电压、电流、电阻。
当电阻不变的情况下，电压越大，功率越大；电流越大，功率越大
当电压不变的情况下，电阻越小，功率越大。
作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率[1] 就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。

5. 测定小灯泡的电功率实验中,所需的实验器材有哪些

一、实验原理：p＝ui
用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式p＝ui计算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率．这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为伏安法．
二、实验器材
电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡及灯座、开关、导线若干．
三、实验电路图
如图15—28所示，由于需要多次改变灯泡两端的电压和电流，所以要使用滑动变阻器来调节．
四、实验步骤
1．按没计的电路图连接实物，并设计实验记录表格．
2．检查电路无误后，闭合开关s，移动滑动变阻器的滑片p，此时注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数．代入p=ui公式算出小灯泡的额定功率．
3．调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的1．2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式p＝ui，算出小灯泡此时的实际功率．
4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况．并记下电压表和电流表的示数，代入公式p＝ui，算出小灯泡此时的实际功率．
5．整理实验器材．
注意：在进行实验时应注意以下几点：
①电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如，测定额定电压为2．5
v的小灯泡的电功率时至少要选两节干电池串联作电源．
②电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作电流．
③滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显．
④根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压的和低于额定电压三种条件下发光．尤其在做第二次实验时，需小心调节滑动变阻器，以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡．
⑤开始连接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处．
⑥开始实验前，要检查电路并试触，实验结束，要先断开开关，再整理电路

6. 在初三复习电流做功与哪些因素有关的实验时

37.（6 分）在初三复习“电流做功与哪些因素有关”的实验时，“第一泉 中学”的教师克服困难，找来了相关器材组织同学们进 行探究实验。 ⑴为了提高课堂效率，教师把全班分成若干小组， 分别探究影响电流做功的不同因素。图 14 所示是小峰小组采用的实验装 置，请你仔细观察、分析该实验装置图，他们采用的是____________（选 填“并联”或“串联”）电路进行实验，他们小组准备探究电流做功与 __________________的关系。 ⑵为了防止结论的偶然性，他们与小强小组相约，取相同器材和等质量的煤油进行实验。煤油的初温与当时 的室温相同，均为18℃，记录实验数据如下表所示： 请你分 析小峰小组 的数据并对 比分析两个 小组的数 据，归纳两 条结论： __________________________________________________________________________； __________________________________________________________________________。 ⑶下课之后，小峰整理课上各小组汇总的数据，对照课本相关内容，进一步定量分析实验数据。发现在末温 较低时，实验数据与电功公式的理论基本符合，而末温较高时的实验数据与理论相差较大，请你帮他分析原因： _______________________________ ______________________________________________________________________。

37.（6 分） ⑴ 并联；电流大小 ⑵ 1、在电压和通电时间相同时，用电器中的电流越大，电流做功越多； 2、在电压和电流相同时，用电器通电时间越长，电流做功越多。 ⑶ 温差越大，热量损失越快 评分意见：本题共6 分。⑴ 2 分。每空1 分。⑵ 2 分。每个结论1 分。⑶ 2 分。只答 “热量损失”，可得1 分。

7. 如图是研究电能转化为内能的大小与什么因素有关的实验装置．已知两个相同的烧瓶甲、乙装有相同质量的煤油

8. 探究电功大小影响因素

（1）根据公式W=UIt可知：影响电功大小的因素有：电压、电流和通电时间，由图可知：两灯串联电流和通电时间一定相同，只有灯泡两端的电压可能不同，所以该同学是为了探究电流做功的多少与电压的关系，实验中需要的测量仪器是电压表；
（2）因为灯泡亮度由实际功率决定．灯泡越亮功率越大，则相同时间电流做功越多；所以实验中，通过观察灯泡的亮度比较来判断电流做功多少的；
（3）串联电路中，通过两灯的电流和通电时间相同，根据控制变量法的思路可知是研究电流做功与电压的关系时，灯泡两端的电压应是不同，但根据U=IR可知：若灯泡规格相同，灯泡两端的电压就相同，所以应选择规格不同的灯泡进行实验．
故答案为：（1）电压；电压表；（2）灯泡的亮度；（3）不同．

9. 电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关．李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系，他选用的器

解答：解：（1）将两个电阻串联，电压表分别并联连接在两电阻的两端，
如图所示；
（2）在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝，因为串联，通过的电流相同，两端的电压不同，目的是使R₁、R₂两端的电压不同；
（3）电流做功的多少不能直接观察到，但电流做功多的产生的热量多，烧瓶内的煤油吸收热量多、温度升高的快，我们可以采用转换法，通过观察温度计的示数高低比较电流做功的多少；根据W=I²Rt可知，电阻越大，电流做功越多，∵R₁＞R₂，∴W₁＞W₂；
（4）由实验得出的结论：在电流一定、通电时间一定时，电压越高，电流做的功越多．
（5）步骤（3）中判断电功大小的方法是转换法；
A、水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流，应用的是类比法，故A错误；
B、研究光现象时，引入光线用来描述光直线传播时的规律，应用了模型法，故B错误；
C、通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小，应用了转换法，故C正确；
D、研究导体中的电流与它两端电压大小的关系时，应控制导体的电阻相同，应用了控制变量法，故D错误；故选C．
故答案为：（1）实验电路图如图所示；?（2）使R₁、R₂两端的电压不同；（3）温度计示数的变化；R₁；?
（4）在电流一定、通电时间一定时，电压越高，电流做的功越多；（5）C．

10. 为了探究“影响电功的因素”，某课外活动小组设计了如题图所示的实验方案．图中白炽灯 L1 为“220V-40W”

（1）由电路图可知，S₁ ，S₂ 均闭合时，L₁、L₂并联，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴L₁、L₂两端的电压相同，
∵两灯泡的电阻不相等，
∴根据欧姆定律可知，两灯泡的电流不相等．
（2）由题意可知，5min内，L₁单独工作时电能表转盘的转数为8圈，L₂单独工作时电能表转盘的转数为20圈，
∴在相同时间内，L₁消耗的电能少于L₂消耗的电能；
（3）L₂比L₁亮说明L₂的功率大于L₁的功率，L₂比L₁热说明电流通过L₂产生的热量大于L₁产生的热量，即电流通过L₂转化的电能大于通过L₁转化的电能；
（4）根据W=UIt可知，两灯泡的电压和通电时间相同时，L₂消耗的电能多，说明通过L₂的电流大于L₁的电流；
（5）通过以上分析可以得出如下结论：在时间相同、电压一定的情况下，电流做功的多少与电流有关，电流越大，电流做功越多．
故答案为：
（1）并；相同；不相同；
（2）少于；
（3）大于；
（4）小于；
（5）电流；电流；越多．