Question

小明學(xué)會(huì)了測(cè)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(shí)，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(cè)出它們?cè)陔娏飨嗤瑫r(shí)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(qǐng)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(dòng)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(dòng)變阻器時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)均無變化，以下三個(gè)選項(xiàng)中不可能是電路中存在的問題的是       （選填字母序號(hào)）。
A．滑動(dòng)變阻器短路    B．滑動(dòng)變阻器斷路    C．滑動(dòng)變阻器接成了上面兩個(gè)接線柱
(4)排除故障后，閉合開關(guān)，他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使通過燈L₁的電流為0.2A，再測(cè)出L₁兩端的電壓，此時(shí)電壓表示數(shù)如圖所示，為      V，然后計(jì)算出此時(shí)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(dòng)變阻器，使電路中電流為0.2A不變，再測(cè)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(dòng)變阻器，使電路中電流為0.2A不變；再測(cè)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(qǐng)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(shí)，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(dòng)變阻器，這樣的操作不夠簡(jiǎn)便。對(duì)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(dòng)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(duì)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(dòng)變阻器時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)均無變化，說明滑動(dòng)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(dòng)變阻器短路或滑動(dòng)變阻器接成了上面兩個(gè)接線柱。而如果是斷路故障，電路中沒有電流，燈不會(huì)發(fā)光，所以應(yīng)選B。
（4）電壓表使用的0～3V，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為0.8V．

．
（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(píng)：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(shí)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．