Question

【題目】小明要探究“當(dāng)電流一定時，小燈泡的功率與電阻的關(guān)系”。器材有：兩節(jié)干電池，三個小燈泡L1、L2、L3(分別標(biāo)有“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.25A”和“3.8V 0.3A”)，滑動變阻器(10Ω 1A)，電流表，電壓表，導(dǎo)線若干，開關(guān)。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲電路連接完整_________。

(2)小明先將燈L1接入電路，閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，通過燈L1的電流為0.2A，此時電壓表示數(shù)如圖乙所示，則燈L1的電壓為_______V，實際功率是_____W。

(3)保持滑動變阻器滑片的位置不變，用L2替換L1，閉合開關(guān)，為保持電流表的示數(shù)為0.2A不變，應(yīng)將滑片P向_______(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。

(4)再用燈L3替換L2，做第三次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在上表。

分析表中數(shù)據(jù)可得：在電流一定時，小燈泡的實際功率與電阻成___________。

（評估）實驗結(jié)束后，小明感覺以上實驗存在一些問題，于是他找來小紅進(jìn)行評估。

①這樣實驗不夠簡便，改進(jìn)方法：_________________________________；

②有一組數(shù)據(jù)不符合實際，原因是：_________________________________。

Answer 1

【答案】 0.8 0.16 左 正比 將三個燈泡串聯(lián) 見解析

【解析】（1）根據(jù)題意知道，燈泡的額定電壓為1.5V，電壓表要測量燈泡的電壓，所以應(yīng)并聯(lián)的燈泡兩端，且電壓表選擇0～3V，如圖甲：

（2）因為電壓表使用的是0～3V，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，所以電壓表的示數(shù)是0.8V，由P=UI知道，燈泡L1的實際功率是：P=UI=0.8V×0.2A=0.16W。

（3）根據(jù)題意，由I=U/R知道，R1 =U1/I1=1.5V/0.25A=6Ω，R2 =U2/I2=2.5V/0.25A=10Ω，

所以換上燈L2后，總電阻增大，電路電流會減小，為使電路電流增大到0.2A，所以要減小電路總電阻，即滑動變阻器的滑片應(yīng)向左端移動，直至電流為0.2A；

（4）由表中數(shù)據(jù)：電阻為4Ω，功率為0.16W；電阻為8Ω，功率為0.32W；電阻為12Ω，功率為0.48W，所以，可的出結(jié)論：電流一定時，小燈泡的實際功率與電阻成正比。

①為了實驗簡便，可將L1、L2、L3 串聯(lián)在同一電路中，因為串聯(lián)電路電流處處相等，這樣就控制了電流一定；

②由于燈絲的電阻隨著溫度變化而變化，當(dāng)燈的電壓不同時，實際功率不同，電壓越大，功率隨之越大，燈絲的溫度越高，電阻越大，燈L2 ，正常工作時電阻為10Ω，當(dāng)電壓小于額定電壓2.5時，電阻應(yīng)小于10Ω。