Question

在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．

⑴经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是                 ．
⑵为研究电流做功与电流的关系，应该选择图           所示的电路．
⑶利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V₁有示数，电压表V₂无示数，则电路发生的故障是               ．
⑷学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V  6W”灯泡L₁和“6V  4W”灯泡L₂按图丙电路连接，再接入电流表．经分析，能测出灯泡         的额定功率．

Answer 1

⑴无法使用控制变量法⑵乙⑶L₁断路⑷L₁

图中，滑动变阻器和小灯泡串联，当滑片移动时，电路中小灯泡的电流和电压会同时发生变化，很显然不好控制实验的条件。图乙中两个灯泡并联，不能改变它们两端的电压。图丙中两个灯泡串联，电流一定，用两个电压表分别测量L₁和L₂两端的电压。第三问中两盏灯泡都不亮，可能的故障是开路或者短路，如果L₁短路，则L₁两端的电压为零，不符合题目的条件，应该排除掉。如果L₂短路，那么L₁应该发光；如果L₂开路，与L₂并联的电压表应该有示数。利用排除法我们可以确定应该是L₁开路。当L₁开路时，电压表V₁和右边的L₂和V₂（L₂和V₂ 本身是并联的）串联，由于电压表V₁本身的电阻很大，所以就相当于把V₁直接接到电源的两极上，测的是电源的电压，电路中电流极小，所以灯泡L₂不亮。第四问中两个灯泡的额定电压和额定功率都不一样，串联中在电路中，电流相同。为了保证灯泡不被烧坏，我们必须满足额定电流小的灯泡正常发光。经过计算L₁的额定电流是0.5A，L₂的额定电流是0.7A，所以图丙的电路只能测出灯泡L₁的额定功率。