Question

【題目】小明學會了測小燈泡的功率后，在老師的啟發下，進一步思考：電流一定時，小燈泡功率跟電阻有什么關系呢？于是他利用如圖所示電路，選用分別標有“1.5V　0.25A”、“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”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系．

（1）他將燈L1接入圖甲電路，請你用筆畫線代替導線，幫他將實物電路連接完整．
（2）閉合開關后，他調節滑動變阻器的滑片P，使通過燈L1的電流為0.2A，再測出L1兩端的電壓，此時電壓表示數如圖乙所示，然后計算出此時燈L1的電阻為Ω，實際功率是W．
（3）換上燈L2 ， 閉合開關，為保持電流為0.2A不變，應將滑片P向（選填“左”或“右”）端移動；再測出L2兩端的電壓，算出L2的電阻和功率．換上燈L3 ， 做第三次實驗，并將實驗數據記錄在下表．

次數	燈泡	I/A	U/V	R/Ω	P/W
1	L1	0.2
2	L2		1.6	8	0.32
3	L3		2.4	12	0.48

（4）請根據實驗數據，在圖丙中作出小燈泡功率與電阻關系的圖象．
（5）分析圖象可得結論：在電流一定時，小燈泡的實際功率與電阻成關系．
（6）小波認為：為了控制實驗條件，小明每次實驗要換燈泡還要調節滑動變阻器，這樣的操作不夠簡便．對此你可以如何改進？ ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）4；0.16
（3）左
（4）解：如圖所示

（5）正比
（6）將L1、L2、L3串聯在同一電路中，使電流不變
【解析】解：（1）燈泡的額定電壓為1.5V，電壓表選擇0～3V，電壓表并聯的燈泡兩端．如下左圖所示： ；（2）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．
R= =4Ω，
燈的實際功率：
P=UI=0.8V×0.2A=0.16W．（3）根據歐姆定律I= ，
R1= = =6Ω，
R2= ≈8.3Ω，
換上燈L2 ， 電阻增大，總電阻增大，電路電流減小，電流表的示數將變小．要使電路電流增大到0.2A，要減小電路總電阻，滑動變阻器的滑片向左端移動；（4）根據（2）中求出的電阻和功率，結合表中數據，根據描點法作圖，如上右圖所示：（5）由上面的左圖可知，在電流一定時，燈泡的實際功率隨電壓的變化關系為一直線，故得出的結論是：小燈泡的實際功率與電阻成正比關系；（6）串聯電路電流處處相等，可將L1、L2、L3串聯在同一電路中，就控制了電流一定．
故答案為：（1）如上左所示；（2）4；0.16；（3）左；（4）如上右所示；（5）正比；（6）將L1、L2、L3串聯在同一電路中，使電流不變．
（1）燈泡的額定電壓為1.5V，電壓表選擇0～3V，電壓表并聯的燈泡兩端；（2）根據圖乙電流表小量程讀數，根據R= 求出電阻，根據P=UI求出功率；（3）由額定電壓和額定電流，根據R= 分別求出L1和L2的電阻，用L2替代L1 ， 總電阻增大，電流減小，電流表的示數減小，要使電流增大到0.2A，要減小總電阻，使滑動變阻器電阻減小；（4）根據（2）中求出的電阻和功率，結合表中數據，在坐標系中找到對應的點，然后連線作圖；（5）分析圖象得出結論；（6）把L1、L2、L3分別接入電路，滑動滑片保持電流不變，可以把三者串聯在電路中，保持電流相等，分別測量三者的電壓，求出功率和電阻，判斷功率和電阻的關系．