Question

小明學(xué)會了測小燈泡的功率后，在老師的啟發(fā)下，進(jìn)一步思考：電流一定時，小燈泡功率跟電阻有什么關(guān)系呢？于是他利用如圖所示電路，選用分別標(biāo)有“1.5V　0.25A”、“2.5V　0.3A”和“3.8V 0.3A”字樣的小燈泡L₁、L₂、L₃，測出它們在電流相同時的電阻和功率，來探究小燈泡功率與電阻的關(guān)系。
(1)他將燈L₁接入電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他將實(shí)物電路連接完整。
  
(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于       （選填“A”或“B”）端。
(3)若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡很亮，且調(diào)節(jié)滑動變阻器時電壓表、電流表的示數(shù)均無變化，以下三個選項(xiàng)中不可能是電路中存在的問題的是       （選填字母序號）。
A．滑動變阻器短路    B．滑動變阻器斷路    C．滑動變阻器接成了上面兩個接線柱
(4)排除故障后，閉合開關(guān)，他調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使通過燈L₁的電流為0.2A，再測出L₁兩端的電壓，此時電壓表示數(shù)如圖所示，為      V，然后計算出此時燈L₁的電阻是      Ω，實(shí)際功率是      W；換上燈L₂，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電路中電流為0.2A不變，再測出L₂兩端的電壓，算出L₂的電阻和功率；換上燈L₃，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電路中電流為0.2A不變；再測出L₃兩端的電壓，算出L₃的電阻和功率。并將以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表1中。
  
(5)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖中作出小燈 泡功率與電阻關(guān)系的圖象。
(6)分析圖象可得結(jié)論：在電流一定時，小燈泡的實(shí)際功率與電阻成      關(guān)系。
(7)小明認(rèn)為：為了控制實(shí)驗(yàn)條件，小明每次實(shí)驗(yàn)要換燈泡還要調(diào)節(jié)滑動變阻器，這樣的操作不夠簡便。對此你可以如何改進(jìn)？                                             。

Answer 1

（1）如圖甲（2）A（3）B（4）0.8,4,0.16（5）如圖乙（6）正比（7）把三盞燈串聯(lián)起來

試題分析：（1）燈泡的額定電壓為1.5V，電壓表選擇0～3V，電壓表并聯(lián)的燈泡兩端．如圖甲．
（2）滑動變阻器的滑片在A端，離下面接入電路的接線柱最遠(yuǎn)，接入電路的電阻最大，電路電流最小，對電路起到保護(hù)作用．
（3）若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡很亮，且調(diào)節(jié)滑動變阻器時電壓表、電流表的示數(shù)均無變化，說明滑動變阻器已失去作用，并且電路中電流較大，所以原因可能是滑動變阻器短路或滑動變阻器接成了上面兩個接線柱。而如果是斷路故障，電路中沒有電流，燈不會發(fā)光，所以應(yīng)選B。
（4）電壓表使用的0～3V，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為0.8V．

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（5）在圖象上分別描出（4，0.16）（8，0.32）（12，0.48）三點(diǎn)，用線連接起來．如圖乙．
（6）如圖象知，功率和電阻成正比．
（功率和電阻的比值為定值0.4，也能推斷功率跟電阻成正比．）
（7）串聯(lián)電路電流處處相等，可將L₁、L₂、L₃串聯(lián)在同一電路中，就控制了電流一定．
點(diǎn)評：本題題干很長，給學(xué)生的心理壓力很大，并且本題涉及到的知識點(diǎn)多，而且和數(shù)學(xué)聯(lián)系起來，增大了試題的難度，并且用實(shí)驗(yàn)探究功率和電阻關(guān)系的題目比較少見，學(xué)生不熟悉，更增大了習(xí)題的難度．