Question

30、在“探究燈泡的電功率跟哪些因素有關”時，同學們提出了如下猜想：
甲：電功率跟電壓有關，電壓越高，電功率越大．
乙：電功率跟電流有關，電流越大，電功率越大．
請你任選其中一個猜想，設計實驗，進行驗證．
（1）你驗證的猜想是

甲

（填甲或乙）．
（2）實驗需要的器材，除電源、導線、開關外，還需要

兩個規格不同的小燈泡，電壓表

．
（3）在右面的方框中畫出你的實驗電路圖．
（4）在該實驗中，你需要收集的數據是

兩燈泡兩端的電壓U₁、U₂

．
（5）你是通過觀察比較

兩燈泡的亮度

來比較兩燈泡功率的大小的．
（6）探究出電功率跟電壓和電流的關系后，愛動腦筋的小明猜想：“電功率跟電阻之間也可能有一定的關系．”于是，他向老師借了一些定值電阻和其他相關器材進行實驗，其實驗數據如表一、表二所示．
表一                               表二

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
U/V	1	2	3	4	6
P/W	0.2	0.4	0.6	0.8	1.2

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.2
U/V	6	6	6	6	6
P/W	7.2	3.6	2.4	1.8	1.2

根據表一中的數據可以得出電功率跟電阻阻值之間的關系是：

電流一定時，電功率跟電阻成正比

；
根據表二中的數據可以得出電功率跟電阻阻值之間的關系是：

電壓一定時，電功率跟電阻成反比

．

Answer 1

分析：（1）兩個猜想都可驗證，驗證的猜想不同，實驗電路圖和步驟不同．若驗證電功率跟電壓有關，電壓越高，電功率越大，則應控制電流相等，電壓不等來研究電壓對電功率影響．
（2）①若驗證猜想甲，就要控制電流相同，故選用串聯電路，需使用兩個不同規格的燈泡，使兩個燈的電壓不同，然后用電壓表分別測出兩個燈泡各自的電壓值．再通過燈泡的明暗程度來判斷電壓和電功率的關系．
②若驗證猜想乙，就要控制電壓相同，可選用并聯電路，使用兩個不同規格的燈泡（控制它們的電流不同）并聯，然后用電流表分別測出通過兩個燈泡的電流，然后再比較通過燈泡的明暗程度來研究電流和電功率的關系．
（3）第一個表中分析電流一定時，功率與電阻的關系，第二個表中分析電壓一定時，功率與電阻的關系．

解答：解：（1）如圖的電路是驗證猜想甲：電功率跟電壓有關，電壓越高，電功率越大．
（2）由于要研究電壓對功率的影響，故燈的電壓應不同，使用兩個規格不同的小燈泡；
     測電壓還需使用電壓表．
（3）兩個電燈串聯后接入電路．
（4）要用電壓表分別測量兩燈泡兩端的電壓U₁、U₂．
（5）通過兩燈泡的亮度的不同，來比較電壓對功率的影響，可能發現電壓較大的燈，亮度較大．
（6）第一個表格中的電流是定值，電阻越大，功率也越大，即電流一定時，電功率跟電阻成正比；
第三個表格中，電壓是定值，電阻越大，功率也越小，即電壓一定時，電功率跟電阻成反比．
故本題答案為：（1）甲；（2）兩個規格不同的小燈泡，電壓表；兩燈泡兩端的電壓U₁、U₂；兩燈泡的亮度；電流一定時，電功率跟電阻成正比；電壓一定時，電功率跟電阻成反比．

點評：本題考查了設計實驗研究影響電功率的因素的能力，是對學生所學電功率、電流表和電壓表的使用的檢測．