Question

【题目】小明在做“探究电流一定时，灯泡的功率与电阻的关系”实验时。所用实验器材有：两节新干电池、三个小灯泡L1、L2、L3分别标有：“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.25A”和“3.8V 0.3A”字样，滑动变阻器（10Ω 1A），电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、导线、开关。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整

（_________）

（2）小明先将灯L1接入电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L的电流为0.2A，此时电压表示数如图乙所示，则灯L1两端的电压为_____V，实际功率是_____W。

（3）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，用L2替换L1，闭合开关，为保持电流表的示数为0.2A不变，应滑片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

（4）再用灯L3替换L2，做第三次实验，并将实验数据记录在表中。

次数	灯泡	I/A	U/V	R/Ω	P/W
1	L1	0.2
2	L2		2	10	0.4
3	L3		2.4	12	0.48

分析表中的数据可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成_____（选填“正比”或“反比”）

（拓展）实验结束后，小明感觉以上试验中存在一些问题，于是找来小红进行交流，如下是他们讨论的结果。

①这样实验不够简便，改进方法：_____

②有一组数据不符合实际，原因是：_____

Answer 1

【答案】 0.8 0.16 左 正比 将L1、L2、L3串联在同一电路中，就控制了电流一定 灯L2正常工作时电阻为10Ω，当电压小于额定电压2.5V时，电阻应小于10Ω

【解析】

（1）电压表要并联在用电器两端；
（2）从图乙中得到电压表的示数，根据电功率的公式得到实际功率；
（3）根据欧姆定律分别求出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）根据表中数据判断功率和电阻的关系；拓展：①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；②小灯泡的电阻与温度有关。

（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；实际功率：P=UI=0.8V×0.2A=0.16W；

（3）L1的电阻，L2的电阻，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）由表中数据：电阻为4Ω，功率为0.16W；电阻为8Ω，功率为0.32W；电阻为12Ω，功率为0.48W，由此可知在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成正比。

拓展：①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；

②由于灯丝的电阻随着温度变化而变化，当灯的电压不同时，实际功率不同，电压越大，功率随之越大，灯丝的温度越高，电阻越大，灯L2正常工作时电阻为10Ω，当电压小于额定电压2.5V时，电阻应小于10Ω。