Question

（2012?建鄴區二模）電流做功跟電壓、電流和通電時間三個因素有關．小華同學要通過實驗探究“電功跟電壓的關系”． 
（1）小華設計的實驗電路如圖甲，其中將L₁、L₂串聯是為了

電流相等

，實驗中選阻值不同的燈泡進行實驗，其目的是

探究電流做功與電阻的關系

．
（2）根據

燈泡的亮度

，可以比較相同時間內電流做功的多少．下列研究實例中主要也用到這種方法的是

D

．
A．用水流的形成類比電流的形成
B．在研究磁體周圍的磁場情況時引入磁感線
C．牛頓第一定律是在實驗的基礎上經分析推理而得出的
D．在奧斯特實驗中通過小磁針的偏轉判斷電流周圍存在磁場
（3）實驗時小華觀察到電壓表V₂的示數比V₁的示數大，且小燈泡L₂比L₁亮，由此可初步得出結論是：

在電流和時間相同的情況下，電壓越大，電流做的功越多

．
（4）小華還想利用這兩個燈泡繼續探究“電功跟電流的關系”，并設計了圖乙電路．根據所學知識，實驗中他應根據觀察到

燈泡的亮度

的現象，得出正確結論．

Answer 1

分析：（1）探究“電流產生的熱量與電流、電壓和通電時間的關系”時，需要采用控制變量法使其他因素不變；
（2）電流做功的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應用了轉換法，把電流做功的多少通過燈泡的亮度表現出來；
（3）（4）燈泡亮度由實際功率決定．燈泡越亮功率越大，在相同時間里消耗的電能越多，電流做功越多．先分析電路的連接方式，然后選擇合適的公式分析研究電流做功與電壓、電流的關系．

解答：解：（1）因為串聯電路處處電流相等，因此將L₁、L₂串聯是為了讓電流相等，實驗中選阻值不同的燈泡進行實驗，其目的是為了探究電流做功與電阻的關系；
（2）由U=IR可知，串聯電路中，電阻越大，分得的電壓越大，因此可以根據電壓表的示數比較相同時間內電流做功的多少；
電流通過導體做功的多少，我們通過肉眼直接觀察出來，因此應用了轉換法，該題中是通過電壓表示數的變化把電流通過導體做功的多少體現出來；
A、用水流的形成類比電流的形成；利用了類比法．
B、在研究磁體周圍的磁場情況時引入磁感線；利用了模型法．
C、牛頓第一定律是在實驗的基礎上經分析推理而得出的；利用了推理法；
D、在奧斯特實驗中通過小磁針的偏轉判斷電流周圍存在磁場；利用了轉換法．
（3）從圖中可知，兩燈串聯電流相同，電壓不同，根據控制變量法的思路，是為研究電流做功與電壓的關系，由W=UIt可知，該實驗得出的結論為：在電流和時間相同的情況下，電壓越大，電流做的功越多．
（4）燈泡越亮，實際功率就越大，在相同時間里消耗的電能越多，電流做功越多．所以我們可以通過燈泡的亮度來比較相同時間內電流做功的多少．
故答案為：（1）電流相等；探究電流做功與電阻的關系；（2）燈泡的亮度；D；（3）在電流和時間相同的情況下，電壓越大，電流做的功越多；（4）燈泡的亮度．

點評：知道根據燈泡的亮度比較相同時間內電流做功的多少是關鍵．然后根據控制變量法的思路得出結論；注意探究電流做功與電壓關系時，需控制電流和時間相同；探究電流做功與電流關系時，需控制電壓與時間相同．