Question

在“探究电流做功的多少与哪些因素有关的实验”中，经讨论后，同学们提出了电功与电流、电压、时间有关的猜想，并且设计了如图甲、乙、丙三个电路．其中L₁、L₂是阻值不相等的两个小灯泡．
（1）小麦同学认为甲电路很简洁，利用滑动变阻器改变灯泡中通过的电流，可探究电流做功的多少与电流大小的关系，你认同吗？说明理由：

无法控制电压保持不变

．
（2）选用乙图实验，可探究电流做功的多少与

电压

的关系．
（3）有一小组同学利用丙图电路研究问题时，当闭合开关后，发现有一只灯不亮，电流表A₁有示数，电压表A₂无示数，则电路发生的故障是

B

（填序号）．
A、可能是L₂所在支路短路          B、可能是L₂所在支路断路．

Answer 1

分析：（1）电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关，当研究与其中某一个因素的关系时，应控制其余的因素不变；
（2）研究电流做功与电压的关系，应控制电流的大小和通电时间相同，通过比较电压的大小，得出电流做功与电压的关系；
（3）电压表有示数，说明电压表的两接线柱和电源连接的部分电路中没有断路；电压表无示数，说明可能电压表被短路，或者电压表与电源连接的部分电路有断路，综合分析就可以找出故障．

解答：解：（1）甲电路很简洁，利用滑动变阻器改变灯泡中通过的电流，但是滑动变阻器滑片移动时，灯泡两端的电压和电流都在变化，无法控制电流或者电压不变，根据控制变量法的思想，不能研究电流做功与电压和电流的关系，因为电路中电压和电流同时改变，不能单独控制其中一个不变．
（2）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图乙中两只灯泡串联，控制了电流相同．
（3）图丙中，闭合开关后电流表A₁有示数，说明电源正极→A₁→灯L₁→开关→电源负极是通路；电流表A₂无示数，说明电源正极→A₁→灯L₂→开关→电源负极，没有导通，所以电路故障可能是L₂所在支路断路．
故答案为：
（1）无法控制电压保持不变．
（2）电压；
（3）B．

点评：本题重点考查控制变量法，注意用电流表判断电路故障时：
①电流表无示数，说明与电流表串联的部分电路为断路．②电压表有示数，说明与电流表串联的部分电路为通路．