Question

（1）如圖1是一個封閉的電路盒，盒面上有兩個燈泡和一個開關，撥動開關，兩個燈泡或一齊亮、或一齊滅．
①有同學說，這兩個燈泡是串聯的你的看法是　 　；簡述理由：　         　．
②不打開盒子，也無任何輔助器材，如何證明你的上述看法．簡要說明你的操作方法及結論：　                  　．
（2）用如圖2所示電路可以估測燈泡的阻值，實驗按下列步驟進行?請將有關步驟填寫完 整，并回答相關問題
①第一步：按電路圖正確連接電路．
②第二步：斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃，適當調節滑動變阻器?觀察到電流表示數為0.3A．
③第三步：斷開開關　 　，閉合　 　，調節　 　連人電路的阻值，使電流表的示數仍然為0.3A．
④問題﹣﹣某同學在第三步操作中發現：當電阻箱（參見圖3）的阻值調為19Ω時，電流表示數略大于0 3A，當電阻箱的阻值調為20Ω時，電流表示數略小于0.3A．在這種情況下，　  　（選填“應該”或“不應該”）調節滑動變阻器，以便電流表的示數恰好為0.3A．由該同學的實驗，可判斷所測燈泡的阻值約為　  　Ω．
（3）在做“探究影響電流做功多少的因素”實驗時，可以根據燈泡的亮暗程度比較相同時間內電流做功的多少．如圖4是進行該探究的電路之一．
①提供“2.5V”和“3 8V”兩種規格的燈泡若干，則你所選用的燈泡是　   　．
②由圖4所示電路，可探究電流做功多少與　  　的關系．
③對于“電流做功多少與通電時間的關系”，是否必需通過實驗探究來發現？簡要說明你的觀點　                     ．

Answer 1

（1）①不一定；如果是并聯的，開關接在干路中也可以控制兩燈；②擰下其中的一個燈泡，閉合開關，若另一燈亮，說明兩燈是并聯；若另一燈不亮，則說明兩燈是串聯
（2）③S₃；S₂；電阻箱；④不應該； 19.5；
（3）①2.5V和3.8V的燈泡各一只；②電壓；③不是．根據我們的生活經驗可知，通電時間越長，家用電器消耗的電能越多

試題分析：（1）①兩燈串聯，開關可以同時控制兩燈；若兩燈并聯，但開關在干路上，也能同時控制兩燈，所以兩燈不一定是串聯；
②在串聯電路中，各用電器之間相互影響，閉合開關后，若取下其中一個小燈泡，則另一燈不亮；
在并聯電路中，用電器之間互不影響，若取下其中一個燈泡，另一燈不會受到影響．
因此，不打開盒子的情況下，可以擰下其中的一個燈泡，閉合開關，若另一燈亮，說明兩燈是并聯；若另一燈不亮，則說明兩燈是串聯．
（2）實驗的主要步驟有：
第一步．根據電路圖連接電路，
第二步．斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃，讀出電流表的示數為I；
第三步．斷開開關S₃，閉合開關S₁、S₂，調節電阻箱，使電流表示數不變；
本實驗采用等效法測電阻，不應該調節滑動變阻器，可估測燈絲電阻在19Ω和20Ω之間，取19.5Ω；
（3）①電流做功多少與電壓、電流和通電時間有關，要探究與電壓的關系，要控制電流、通電時間相同，所以采取串聯，需要兩燈的電阻不同（分得的電壓不同），所以需要選擇不同規格的燈泡，即2.5V和3.8V的燈泡各一只；
②由圖可知是串聯，電流相同，研究的是電流做功與電壓的關系；
③不需要設計實驗研究與通電時間的關系，因為由生活經驗告訴我們，通電時間越長，家用電器消耗的電能越多．
故答案為：（1）①不一定；如果是并聯的，開關接在干路中也可以控制兩燈；
②擰下其中的一個燈泡，閉合開關，若另一燈亮，說明兩燈是并聯；若另一燈不亮，則說明兩燈是串聯
（2）③S₃；S₁、S₂；電阻箱；④不應該； 19.5；
（3）①2.5V和3.8V的燈泡各一只；②電壓；③不是．根據我們的生活經驗可知，通電時間越長，家用電器消耗的電能越多．
點評：本題為三個實驗，第一、第三個實驗難度不大，難點在第二個實驗，其中利用電阻箱和等效替代法來測電阻是一大特點，無論是借助一塊電流表還是電壓表，目的都是為了使電路中的其他條件不變，這樣才能達到“等效”的目的．設計成兩個支路，各由一個開關控制，則是為了便于操作，避免元件拆裝帶來的麻煩．此類方法簡便實用，效果明顯，值得我們學習和借鑒。