Question

在“探究影響電流做功多少的因素”活動中，同學們設計了如圖甲、乙、丙三個電路．

⑴經過討論，認為不應該選擇圖甲電路，原因是                 ．
⑵為研究電流做功與電流的關系，應該選擇圖           所示的電路．
⑶利用圖丙電路研究某問題，當閉合開關后，發現兩燈都不亮，電壓表V₁有示數，電壓表V₂無示數，則電路發生的故障是               ．
⑷學習電功率知識后，小明想測燈泡的額定功率，將標有“12V  6W”燈泡L₁和“6V  4W”燈泡L₂按圖丙電路連接，再接入電流表．經分析，能測出燈泡         的額定功率．

Answer 1

⑴無法使用控制變量法⑵乙⑶L₁斷路⑷L₁

圖中，滑動變阻器和小燈泡串聯，當滑片移動時，電路中小燈泡的電流和電壓會同時發生變化，很顯然不好控制實驗的條件。圖乙中兩個燈泡并聯，不能改變它們兩端的電壓。圖丙中兩個燈泡串聯，電流一定，用兩個電壓表分別測量L₁和L₂兩端的電壓。第三問中兩盞燈泡都不亮，可能的故障是開路或者短路，如果L₁短路，則L₁兩端的電壓為零，不符合題目的條件，應該排除掉。如果L₂短路，那么L₁應該發光；如果L₂開路，與L₂并聯的電壓表應該有示數。利用排除法我們可以確定應該是L₁開路。當L₁開路時，電壓表V₁和右邊的L₂和V₂（L₂和V₂ 本身是并聯的）串聯，由于電壓表V₁本身的電阻很大，所以就相當于把V₁直接接到電源的兩極上，測的是電源的電壓，電路中電流極小，所以燈泡L₂不亮。第四問中兩個燈泡的額定電壓和額定功率都不一樣，串聯中在電路中，電流相同。為了保證燈泡不被燒壞，我們必須滿足額定電流小的燈泡正常發光。經過計算L₁的額定電流是0.5A，L₂的額定電流是0.7A，所以圖丙的電路只能測出燈泡L₁的額定功率。