Question

【題目】小明在做“探究電流一定時(shí)，燈泡的功率與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)。所用實(shí)驗(yàn)器材有：兩節(jié)新干電池、三個(gè)小燈泡L1、L2、L3分別標(biāo)有：“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.25A”和“3.8V 0.3A”字樣，滑動(dòng)變阻器（10Ω 1A），電流表（0～0.6A 0～3A）、電壓表（0～3V 0～15V）、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)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(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使通過(guò)燈L的電流為0.2A，此時(shí)電壓表示數(shù)如圖乙所示，則燈L1兩端的電壓為_____V，實(shí)際功率是_____W。

（3）保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，用L2替換L1，閉合開(kāi)關(guān)，為保持電流表的示數(shù)為0.2A不變，應(yīng)滑片P向_____（選填“左”或“右”）端移動(dòng)；再測(cè)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(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。

次數(shù)	燈泡	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

分析表中的數(shù)據(jù)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_____（選填“正比”或“反比”）

（拓展）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明感覺(jué)以上試驗(yàn)中存在一些問(wèn)題，于是找來(lái)小紅進(jìn)行交流，如下是他們討論的結(jié)果。

①這樣實(shí)驗(yàn)不夠簡(jiǎn)便，改進(jìn)方法：_____

②有一組數(shù)據(jù)不符合實(shí)際，原因是：_____

Answer 1

【答案】 0.8 0.16 左 正比 將L1、L2、L3串聯(lián)在同一電路中，就控制了電流一定 燈L2正常工作時(shí)電阻為10Ω，當(dāng)電壓小于額定電壓2.5V時(shí)，電阻應(yīng)小于10Ω

【解析】

（1）電壓表要并聯(lián)在用電器兩端；
（2）從圖乙中得到電壓表的示數(shù)，根據(jù)電功率的公式得到實(shí)際功率；
（3）根據(jù)歐姆定律分別求出L1和L2的電阻，用L2替代L1，總電阻增大，電流減小，電流表的示數(shù)減小，要使電流增大到0.2A，要減小總電阻，使滑動(dòng)變阻器電阻減小；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷功率和電阻的關(guān)系；拓展：①把L1、L2、L3分別接入電路，滑動(dòng)滑片保持電流不變，可以把三者串聯(lián)在電路中，保持電流相等，分別測(cè)量三者的電壓，求出功率和電阻，判斷功率和電阻的關(guān)系；②小燈泡的電阻與溫度有關(guān)。

（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。如圖所示：

（2）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；實(shí)際功率：P=UI=0.8V×0.2A=0.16W；

（3）L1的電阻，L2的電阻，換上燈L2，電阻增大，總電阻增大，電路電流減小，電流表的示數(shù)將變小。要使電路電流增大到0.2A，要減小電路總電阻，滑動(dòng)變阻器的滑片向左端移動(dòng)；

（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，由此可知在電流一定時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率與電阻成正比。

拓展：①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；

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(shí)，實(shí)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(shí)電阻為10Ω，當(dāng)電壓小于額定電壓2.5V時(shí)，電阻應(yīng)小于10Ω。