Question

11．小明學(xué)會了測小燈泡的功率后，在老師的啟發(fā)下，進一步思考：電流一定時，小燈泡功率跟電阻有什么關(guān)系呢？于是他利用如圖所示電路，選用三個完好的小燈泡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(guān)系．
（1）他將燈L₁正確接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，你認為他該如何操作來排除故障？重新連接燈泡和更換燈泡．
（2）排除故障后，調(diào)節(jié)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，然后計算出此時燈L₁的電阻和實際功率，記錄在表中．
（3）換上燈L₂，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)如圖乙所示，為順利完成實驗，應(yīng)將滑片P向_A_（選填“A”或“B”）端移動，再測出L₂兩端的電壓，算出L₂的電阻和實際功率；換上燈L₃，做第三次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表．

次數(shù)	燈泡	I/A	U/V	R/Ω	P/W
1	L1	0.2	2.4	12	0.48
2	L2		1.6	8	0.32
3	L3		0.8	4	0.16

（4）分析表中數(shù)據(jù)可得結(jié)論：在電流一定時，燈泡的功率和電阻成正比
（5）小波認為：為了控制實驗條件，小明每次實驗要換燈泡還要調(diào)節(jié)滑動變阻器，這樣的操作不夠簡便．對此你可以如何改進？可以將三個小燈泡串聯(lián)接入電路，分別用電壓表測出燈泡的電壓．

Answer 1

分析 （1）電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)說明電壓表兩接線柱與電源正負極之間是通路，怎樣移動滑動變阻器電流表指針幾乎不動說明電路斷路，即電壓表并聯(lián)的部分斷路；
（3）探究燈在電流相同時的電阻和實際功率的關(guān)系時，要控制電流一定；從而判斷出滑動變阻器阻值的變化及滑片的移動方向；
（4）根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，分析在電流相同時的電阻和功率的關(guān)系，在寫結(jié)論時，注意控制的變量；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點解答．

解答 解：（1）無論怎樣移動滑動變阻器，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則造成這一故障的原因可能是燈泡L斷路，也可能是燈泡的連接接觸不良等，所以要重新連接燈泡和更換燈泡；
（3）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，要控制電路中電流為0.2A不變，需要增大滑動變阻器接入電路中的阻值，減小電路中的電流，所以滑片P向A端移動；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，在電流一定時，燈泡的電阻增大幾倍，燈泡的實際功率就增大幾倍，故可以得出結(jié)論：在電流一定時，燈泡的功率和電阻成正比；
（5）串聯(lián)電路中各處的電流相等，可以將三個小燈泡串聯(lián)接入電路，分別用電壓表測出燈泡的電壓，計算出實際功率，減少了更換燈泡和調(diào)節(jié)滑動變阻器的麻煩．
故答案為：（1）重新連接燈泡和更換燈泡；（3）A；（4）在電流一定時，燈泡的功率和電阻成正比；（5）可以將三個小燈泡串聯(lián)接入電路，分別用電壓表測出燈泡的電壓．

點評 本題是探究電流相同時電阻和實際功率關(guān)系的實驗，在實驗中要保持燈泡的電流不變；通史考查了電流表的讀數(shù)、電路故障的分析，以及實驗結(jié)論得出和實驗改進．