Question

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”、“2.5V　0.3A”和“3.8V 0.3A”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)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于       （选填“A”或“B”）端。
(3)若闭合开关后，发现灯泡很亮，且调节滑动变阻器时电压表、电流表的示数均无变化，以下三个选项中不可能是电路中存在的问题的是       （选填字母序号）。
A．滑动变阻器短路    B．滑动变阻器断路    C．滑动变阻器接成了上面两个接线柱
(4)排除故障后，闭合开关，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所示，为      V，然后计算出此时灯L₁的电阻是      Ω，实际功率是      W；换上灯L₂，闭合开关，调节滑动变阻器，使电路中电流为0.2A不变，再测出L₂两端的电压，算出L₂的电阻和功率；换上灯L₃，闭合开关，调节滑动变阻器，使电路中电流为0.2A不变；再测出L₃两端的电压，算出L₃的电阻和功率。并将以上实验数据记录在表1中。
  
(5)请根据实验数据，在图中作出小灯 泡功率与电阻关系的图象。
(6)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。
(7)小明认为：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

（1）如图甲（2）A（3）B（4）0.8,4,0.16（5）如图乙（6）正比（7）把三盏灯串联起来

试题分析：（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．如图甲．
（2）滑动变阻器的滑片在A端，离下面接入电路的接线柱最远，接入电路的电阻最大，电路电流最小，对电路起到保护作用．
（3）若闭合开关后，发现灯泡很亮，且调节滑动变阻器时电压表、电流表的示数均无变化，说明滑动变阻器已失去作用，并且电路中电流较大，所以原因可能是滑动变阻器短路或滑动变阻器接成了上面两个接线柱。而如果是断路故障，电路中没有电流，灯不会发光，所以应选B。
（4）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．

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（5）在图象上分别描出（4，0.16）（8，0.32）（12，0.48）三点，用线连接起来．如图乙．
（6）如图象知，功率和电阻成正比．
（功率和电阻的比值为定值0.4，也能推断功率跟电阻成正比．）
（7）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．
点评：本题题干很长，给学生的心理压力很大，并且本题涉及到的知识点多，而且和数学联系起来，增大了试题的难度，并且用实验探究功率和电阻关系的题目比较少见，学生不熟悉，更增大了习题的难度．