Question

小明學會了測小燈泡的功率后，在老師的啟發下，進一步思考：電流一定時，小燈泡功率跟電阻有什么關系呢？于是他利用如圖所示電路，選用分別標有“1.5V　0.25A”、“2.5V　0.3A”和“3.8V 0.3A”字樣的小燈泡L₁、L₂、L₃，測出它們在電流相同時的電阻和功率，來探究小燈泡功率與電阻的關系。
(1)他將燈L₁接入電路，請你用筆畫線代替導線，幫他將實物電路連接完整。
  
(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于       （選填“A”或“B”）端。
(3)若閉合開關后，發現燈泡很亮，且調節滑動變阻器時電壓表、電流表的示數均無變化，以下三個選項中不可能是電路中存在的問題的是       （選填字母序號）。
A．滑動變阻器短路    B．滑動變阻器斷路    C．滑動變阻器接成了上面兩個接線柱
(4)排除故障后，閉合開關，他調節滑動變阻器的滑片P，使通過燈L₁的電流為0.2A，再測出L₁兩端的電壓，此時電壓表示數如圖所示，為      V，然后計算出此時燈L₁的電阻是      Ω，實際功率是      W；換上燈L₂，閉合開關，調節滑動變阻器，使電路中電流為0.2A不變，再測出L₂兩端的電壓，算出L₂的電阻和功率；換上燈L₃，閉合開關，調節滑動變阻器，使電路中電流為0.2A不變；再測出L₃兩端的電壓，算出L₃的電阻和功率。并將以上實驗數據記錄在表1中。
  
(5)請根據實驗數據，在圖中作出小燈 泡功率與電阻關系的圖象。
(6)分析圖象可得結論：在電流一定時，小燈泡的實際功率與電阻成      關系。
(7)小明認為：為了控制實驗條件，小明每次實驗要換燈泡還要調節滑動變阻器，這樣的操作不夠簡便。對此你可以如何改進？                                             。

Answer 1

（1）如圖甲（2）A（3）B（4）0.8,4,0.16（5）如圖乙（6）正比（7）把三盞燈串聯起來

試題分析：（1）燈泡的額定電壓為1.5V，電壓表選擇0～3V，電壓表并聯的燈泡兩端．如圖甲．
（2）滑動變阻器的滑片在A端，離下面接入電路的接線柱最遠，接入電路的電阻最大，電路電流最小，對電路起到保護作用．
（3）若閉合開關后，發現燈泡很亮，且調節滑動變阻器時電壓表、電流表的示數均無變化，說明滑動變阻器已失去作用，并且電路中電流較大，所以原因可能是滑動變阻器短路或滑動變阻器接成了上面兩個接線柱。而如果是斷路故障，電路中沒有電流，燈不會發光，所以應選B。
（4）電壓表使用的0～3V，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為0.8V．

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（5）在圖象上分別描出（4，0.16）（8，0.32）（12，0.48）三點，用線連接起來．如圖乙．
（6）如圖象知，功率和電阻成正比．
（功率和電阻的比值為定值0.4，也能推斷功率跟電阻成正比．）
（7）串聯電路電流處處相等，可將L₁、L₂、L₃串聯在同一電路中，就控制了電流一定．
點評：本題題干很長，給學生的心理壓力很大，并且本題涉及到的知識點多，而且和數學聯系起來，增大了試題的難度，并且用實驗探究功率和電阻關系的題目比較少見，學生不熟悉，更增大了習題的難度．