Question

为了探究“电流做功多少与电压大小的关系”小明设计了如图所示的电路：
（1）小明将两灯串联的目的是______；所用的两灯L₁和L₂规格是______（选填“相同”或“不同”）
（2）实验时小明闭合开关，两灯都发光，但灯L₁较亮，灯L₁两端的电压也较大，由此可得结论：______．
（3）小明还想探究电功与电流的关系，请你帮他设计电路．（电路图画在虚框内）

Answer 1

解：（1）小明将两灯串联的目的是控制通过灯泡的电流相同；
所用的两灯L₁和L₂规格是不同的；
（2）灯泡越亮灯泡的实际功率越大，灯泡功率越大在相等时间内消耗的电能越多；两灯串联电流相同，电压不同，由W=UIt可知，电流相等、时间相等，电压越大，电流做的功越多，由此可知：在电流和时间相同的情况下，电压越大，电流做的功越多．
（3）探究电功与电流的关系，应控制灯泡电压相等而电流不同，可以让两灯泡并联，
电流表分别测量两个灯泡中电流，开关控制整个电路，如图所示：
 故答案为：（1）控制通过灯泡的电流相同；不同；
（2）在电流和通电时间相同的时，电压越大，电流做功越多；（3）电路图如图所示．
分析：（1）探究电流做功多少与电压的关系，应控制通过灯泡的电流相等而灯泡两端的电压不同，因此两灯泡可串联，且灯泡电阻不同；
（2）灯泡亮度由实际功率决定．灯泡越亮功率越大，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多．先分析电路的连接方式，然后选择合适的公式分析研究电流做功与电压的关系．
（3）探究电流做功与电流大小的关系时，需控制电压相等，因此使两灯泡并联，电流表分别测量通过灯泡的电流．
点评：知道根据灯泡的亮度比较相同时间内电流做功的多少是关键．然后根据控制变量法的思路得出结论以及设计电路；注意探究电流做功与电压关系时，需控制电流和时间相同；探究电流做功与电流关系时，需控制电压与时间相同．