Question

一、某小組同學探究燈泡發光時的亮度與哪些因素有關．他們用九只不同規格的燈泡分別接入電路，使它們都正常發光，并用電壓表和電流表分別測得燈泡正常發光時的電壓和電流．該小組的同學仔細觀察燈泡的亮暗程度，把九只燈泡分成三組，每組內燈泡的亮暗程度相同，但第一組最亮，第二組其次，第三組最暗．實驗中記錄的有關數據分別如表一、表二、表三所示．
表一（第一組）                  表二（第二組）                 表三（第三組）

實驗序號	電壓 （V）	電流 （A）		實驗序號	電壓 （V）	電流 （A）		實驗序號	電壓 （V）	電流 （A）
1	6	2.00		4	6	1.00		7	3	1.00
2	12	1.00		5	12	0.50		8	6	0.50
3	24	0.50		6	24	0.25		9	12	0.25

（1）分析比較實驗序號1與4、2與5、3與6的數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：

當燈泡兩端的電壓相等時，通過燈泡的電流越大，燈泡越亮

．
（2）分析比較實驗序號

2、4、7或3、5、8或6、9

的數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：當通過燈泡的電流相等時，燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮．
（3）請進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及觀察到的現象，并歸納得出結論．
a．分析比較表一、表二或表三中的數據及觀察到的現象，可初步得出：

燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流的乘積相同，燈泡的亮度相同

；
b．分析比較表一、表二和表三中的數據及觀察到的現象，可初步得出：

燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流的乘積越大，燈泡越亮

．
二、小麗同學自己用漆包線在鐵釘上繞成匝數足夠多的電磁鐵，來探究電磁鐵磁性強弱與電流大小關系，如圖所示．
（1）利用如圖所示裝置小麗無法探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系，原因是

不能改變電流的大小

．在電源電壓不變的情況下，她還應選擇一個

滑動變阻器

．
（2）為了比較電磁鐵磁性的強弱變化，她還應選取選適量的

A

．
A、小鐵釘         B、鋁釘            C、銅屑．

Answer 1

分析：一、（1）實驗序號1與4、2與5、3與6的數據中，電壓是相同的，電流大者，亮度大；
（2）能說明“當通過燈泡的電流相等時，燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮”的，應控制電流相等，電壓不同；
（3）燈泡的亮暗程度是由燈泡的電功率決定的，分析比較同組數據，得出燈泡的功率相同時，亮暗程度相同；燈泡的功率越大，燈泡越亮；
二、（1）要研究電磁鐵的磁性的強弱與電流大小的關系，由控制變量法的要求，就要改變電磁鐵中電流的大小．而在圖示電路中，沒有改變電流大小的電路元件，所以無法研究；
（2）要改變電流大小，就需要滑動變阻器．電磁鐵磁性的強弱不能直接觀察出來．就需要用轉換的思路來認識．磁性是吸引鐵鈷鎳的性質，不是吸引所有的金屬．

解答：解：一、（1）實驗序號1與4、2與5、3與6中，控制了電壓相等，改變電流，得到的是：在電壓相同的條件下，通過燈泡的電流越大，燈泡越亮；
（2）要得到“當通過燈泡的電流相等時，燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮”，就要控制電流相等，改變電壓，看電壓對亮度的影響，由表中數據知：實驗序號2、4、7或3、5、8或6、9的數據，滿足“通過燈泡的電流相等時，燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮”，因此可分析實驗序號為2、4、7或3、5、8或6、9的數據從而得出結論．
（3）a、根據表一、表二或表三中的數據及現象知，電壓和電流的乘積相同，燈泡的亮度相同；
b、根據表一、表二和表三中的數據及現象知，電壓和電流的乘積越大，燈泡越亮；
二、（1）研究電磁鐵的磁性的強弱與電流大小的關系，就需要改變電路中電流的大小．而圖示裝置中沒有滑動變阻器來改變電流大小，所以小向同學無法探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系，就需要一個滑動變阻器來改變電流的大小．
（2）電磁鐵磁性的強弱不能直接觀察出來，要利用磁性來轉換認識．但磁性是吸引鐵鈷鎳的性質，不吸引銅鋁等金屬，故BC錯誤．
故答案為：
一、（1）當燈泡兩端的電壓相等時，通過燈泡的電流越大，燈泡越亮；
（2）2、4、7或3、5、8或6、9；
（3）a、燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流的乘積相同，燈泡的亮度相同；
b、燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流的乘積越大，燈泡越亮；
二、（1）不能改變電流的大小；滑動變阻器；
（2）A．

點評：本題考查了用控制變量法研究電燈的電壓與電流對燈的亮暗程度的影響．同時也考查學生觀察實驗現象、分析實驗數據的能力，是中招常見的實驗探究題類型；
同時考查了探究控制變量法在影響電磁鐵磁性強弱的因素中的應用，要研究磁性與電流的關系，就要改變電流的大小，知道改變電路中電流大小的元件是滑動變阻器，是此題的切入點．