问题描述:
(2009•大庆)物理兴趣小组的同学们在实验室发现了三种规格不同的小灯泡,上面分别标有“4V 0.5A”,“6V 0.6A”,“8V 0.4A”的字样.同学们想探究这三种灯泡正常发光时的亮度跟什么因素有关,经过讨论后他们提出了三种猜想:①灯泡上标有的电压越大,灯泡就越亮
②灯泡上标有的电流越大,灯泡就越亮
③灯泡消耗的功率越大,灯泡就越亮
为了验证上述猜想,同学们设计出了实验的电路图,如图甲所示.于是他们找来了实验所需的器材,并动手连接电路.
(1)对照电路图用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整(电表量程的选择要符合实验的要求).
(2)他们依次将三个不同规格的灯泡接入电路,都让其在正常发光的情况下,将实验数据和观察到的现象填入下面的表格中.
实验序号 | U/V | I/A | 灯泡亮度 |
1 | 4 | 0.5 | 较暗 |
2 | 6 | 0.6 | 最亮 |
3 | 8 | 0.4 | 较亮 |
最佳答案:
(1)三个灯泡的额定电压分别为:4V、6V、8V,电压表选择0~3V量程.
三个灯泡的额定电流分别为:0.5A、0.6A、0.4A,电流表选择0~0.6A量程.
电路图中,滑动变阻器接入左半段,滑动变阻器接左下端接线柱.
按照电路图,从电源正极出发,按照电流方向,依次串联开关、滑动变阻器、灯泡、电流表到电源负极,补全电流路径,把电压表并联在灯泡两端,电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,如图:
(2)由实验2、3得,电压增大,灯泡亮度减小.
猜想①:灯泡上标有电压越大,灯泡越亮,是错误的.
由实验1、3得,电流增大,灯泡亮度减小.
猜想②:灯泡上标有电流越大,灯泡越亮,是错误的.
根据P=UI计算三次实验中灯泡的功率分别为2W、3.6W、3.2W.可见灯泡功率越大,灯泡亮度越大.
猜想③灯泡消耗的功率越大,灯泡就越亮,是正确的.
灯泡亮度跟电压无关,跟电流无关,跟电压和电流的乘积有关,即跟灯泡的实际功率有关,因为灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率越大,灯泡亮度越大.
故答案为:(1)如图;
(2)错误;2、3;错误;1、3;正确;小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定的,而实际功率等于电压和电流的乘积.