科学小报告

一、研究问题

电压大小会怎样影响同一个小灯泡的亮度？

二、实验目的

通过改变供电电压（3V与4.5V），测量相应的电流并观察亮度变化，判断电压与灯泡亮度之间的关系。

三、材料与方法

实验材料

• 小灯泡（与3V、4.5V电池匹配）
• 导线若干
• 3V电池、4.5V电池
• 万用表（可测电压、电流）

实验步骤

1. 检查器材完好，确认导线和电池接触点清洁、干燥。
2. 按照“电池—万用表电流档—小灯泡—回到电池”的串联接法搭建3V电路，确保接触良好。
3. 使用万用表：
   • 电压档并联在灯泡两端，读出灯泡两端的电压。
   • 电流档串联在电路中，读出通过灯泡的电流。
4. 记录3V条件下的电压、电流与亮度观察。
5. 更换为4.5V电池，保持其余连接方式不变，重复步骤3与4。
6. 对比两种电压下的电流与亮度差异，整理数据并分析。

四、观察记录

数据表格

现象描述

• 当电压从约3V升高到约4.5V时，灯泡的亮度有明显提升。
• 电压升高的同时，电流也增大；灯丝更热、发光更强。

五、结果分析

• 同一灯泡在更高电压下，电流增大，电功率P=U×I也增大（由约0.36W增加到约0.81W）。功率越大，灯丝温度越高，发光更强，亮度更大。
• 本次数据与现象一致表明：在本实验范围内，电压升高，亮度增强，呈正相关。
• 由U/I可估算灯泡等效电阻：约2.98/0.12≈24.8Ω；4.52/0.18≈25.1Ω，两次接近，说明连接稳定，测量可靠。

六、结论

在同一个小灯泡和相同接法下，增大供电电压会使电流和电功率增大，灯泡亮度随之增强。本实验验证了灯泡亮度与电压在测试范围内呈正相关的规律。

七、思考与延伸

• 如何更“客观”地评价亮度？可用光照传感器或手机光强应用辅助记录数值，减少主观误差。
• 进一步探究：增加更多电压档（如加入可调电源或不同电池组合），绘制“电压—电流”“电压—亮度/功率”关系曲线。
• 比较不同发光元件：尝试LED（需限流电阻并注意极性），与白炽小灯泡的电压—亮度特点是否不同？
• 验证欧姆定律：改用标准电阻，测U与I的线性关系，与灯泡的表现进行对照。

八、安全注意事项

• 不要让导线直接连接电池两端造成短路，测量电流时确保万用表档位与接线正确。
• 手部保持干燥，避免用湿手操作电池和电表。
• 不要长时间握持或连续高负荷使用电池，实验结束后及时断开电源。
• 仅使用低压电源进行此类实验，禁止接触市电。必要时在教师指导下进行。

科学小报告

一、研究问题

食盐和白糖在冷水与温水中的溶解速度有什么不同？哪一种溶解得更快？

二、实验目的

比较食盐与白糖在不同水温（20°C 与 40°C）下的溶解速度，探究温度对溶解速度的影响。

三、材料与方法

实验材料

• 冷水两杯（约20°C）
• 温水两杯（约40°C）
• 食盐
• 白糖
• 计时器
• 量勺或电子秤（称取5 g）
• 搅拌棒或勺子
• 温度计（用于确认水温）

实验步骤

1. 准备两杯冷水（20°C）和两杯温水（40°C），标记杯子（如：冷-盐、冷-糖、温-盐、温-糖）。
2. 在每杯水中分别加入5 g 对应的物质（食盐或白糖）。
3. 同时开始计时，均匀搅拌10秒后停止搅拌。
4. 继续观察并记录每杯中固体完全看不见（完全溶解）所需的时间。
5. 重复核对记录，确保各杯子的搅拌时间和加入量一致。

四、观察记录

数据表格

现象描述

• 在温水中，固体消失得更快；在冷水中，消失较慢。
• 同一水温下，白糖比食盐溶解得稍慢。
• 停止搅拌后，固体仍会继续慢慢变少，直至完全看不见。

五、结果分析

• 温度与溶解速度：40°C 的温水中，食盐与白糖的溶解时间大约是20°C 冷水的一半左右（盐：35 s → 18 s；糖：48 s → 22 s）。说明温度升高能明显加快溶解速度。
• 物质种类与溶解速度：在相同水温和相同质量、相同搅拌条件下，食盐比白糖溶解得更快（无论是20°C还是40°C）。
• 可能原因（通俗理解）：温水里“水分子动得更快”，更容易把盐或糖的小颗粒带走并分散开，所以溶解更快；不同物质的颗粒结构不同，和水“混合”的难易程度也不同，因此速度有差异。

六、结论

• 温度升高会加快溶解速度：温水中食盐和白糖都比冷水中更快溶解。
• 在相同条件下，食盐的溶解速度快于白糖。

七、思考与延伸

• 还能探究什么？
  • 颗粒大小是否影响溶解速度（把糖或盐碾得更细会怎样？）
  • 搅拌时间或搅拌速度改变时，溶解速度有何变化？
  • 水的用量或溶质的用量不同，结果是否一样？
  • 改用同样温度的纯净水、自来水比较，会有差别吗？
• 简单改进建议
  • 每组实验做2~3次，取平均值，让结果更稳定。
  • 画出柱状图比较不同条件下的时间，差异更直观。
• 家庭学习小提示（给家长）
  • 陪伴孩子一起读数据、画图表，鼓励孩子自己说出“我看到了什么、我怎么想的”。
  • 引导提出并记录新问题，如“如果是50°C会更快吗？”再一起设计安全的小实验验证。

八、安全注意事项

• 使用温水时避免烫伤，水温控制在约40°C，由成人协助测温。
• 杯子放稳，桌面防滑，及时擦拭溅出的水，防止打翻。
• 使用玻璃器皿时轻拿轻放，防止破裂割伤。
• 实验用品不入口，实验后洗手，保持桌面清洁。