Question

【题目】小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图所示电路，选用分别标有“1.5V　0.25A”、“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”字样的 小灯泡L1、L2、L3 ， 测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系．

（1）他将灯L1接入图甲电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整．
（2）闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L1的电流为0.2A，再测出L1两端的电压，此时电压表示数如图乙所示，然后计算出此时灯L1的电阻为Ω，实际功率是W．
（3）换上灯L2 ， 闭合开关，为保持电流为0.2A不变，应将滑片P向（选填“左”或“右”）端移动；再测出L2两端的电压，算出L2的电阻和功率．换上灯L3 ， 做第三次实验，并将实验数据记录在下表．

次数	灯泡	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）请根据实验数据，在图丙中作出小灯泡功率与电阻关系的图象．
（5）分析图象可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成关系．
（6）小波认为：为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便．对此你可以如何改进？ ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）4；0.16
（3）左
（4）解：如图所示

（5）正比
（6）将L1、L2、L3串联在同一电路中，使电流不变
【解析】解：（1）灯泡的额定电压为1.5V，电压表选择0～3V，电压表并联的灯泡两端．如下左图所示： ；（2）电压表使用的0～3V，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为0.8V．
R= =4Ω，
灯的实际功率：
P=UI=0.8V×0.2A=0.16W．（3）根据欧姆定律I= ，
R1= = =6Ω，
R2= ≈8.3Ω，
换上灯L2 ， 电阻增大，总电阻增大，电路电流减小，电流表的示数将变小．要使电路电流增大到0.2A，要减小电路总电阻，滑动变阻器的滑片向左端移动；（4）根据（2）中求出的电阻和功率，结合表中数据，根据描点法作图，如上右图所示：（5）由上面的左图可知，在电流一定时，灯泡的实际功率随电压的变化关系为一直线，故得出的结论是：小灯泡的实际功率与电阻成正比关系；（6）串联电路电流处处相等，可将L1、L2、L3串联在同一电路中，就控制了电流一定．
故答案为：（1）如上左所示；（2）4；0.16；（3）左；（4）如上右所示；（5）正比；（6）将L1、L2、L3串联在同一电路中，使电流不变．
（1）灯泡的额定电压为1.5V，电压表选择0～3V，电压表并联的灯泡两端；（2）根据图乙电流表小量程读数，根据R= 求出电阻，根据P=UI求出功率；（3）由额定电压和额定电流，根据R= 分别求出L1和L2的电阻，用L2替代L1 ， 总电阻增大，电流减小，电流表的示数减小，要使电流增大到0.2A，要减小总电阻，使滑动变阻器电阻减小；（4）根据（2）中求出的电阻和功率，结合表中数据，在坐标系中找到对应的点，然后连线作图；（5）分析图象得出结论；（6）把L1、L2、L3分别接入电路，滑动滑片保持电流不变，可以把三者串联在电路中，保持电流相等，分别测量三者的电压，求出功率和电阻，判断功率和电阻的关系．