问题 问答题

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1所示电路,选用分别标有“1.5V0.25A”、“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”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接入图1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)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过L1的电流为0.2A,再测出L1两端的电压,电压表示数如图2所示,为______V,然后算出此时灯L1的电阻是______Ω,实际功率是______W.

(4)换上灯L2,闭合开关,此时电流表的示数将变______(选填“大”或“小”),为保持电流为0.2A不变,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动;再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率.

换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在表中.

次数灯泡I/AU/VR/ΩP/W
1L10.2
2L21.680.32
3L32.4120.48
(5)请根据实验数据,在图3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.

答案

(1)灯L1的额定电压为1.5V,则电压表选0~3V的量程,且与灯泡并联,如下图所示:

(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)图2中,电压表使用的0~3V,分度值为0.1V,电压为0.8V,

由I=

U
R
可得,此时灯L1的电阻:

R=

U
I
=
0.8V
0.2A
=4Ω,

实际功率:

P=UI=0.8V×0.2A=0.16W;

(4)额定电压下,L1和L2的电阻分别为:

R1=

U1
I1
=
1.5V
0.25A
=6Ω,R2=
U2
I2
=
2.5V
0.3A
≈8.3Ω,

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B端移动;

(5)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:

(6)由图象知,图线是一条过原点的直线,可知,电流一定时,功率和电阻成正比.

故答案为:

(1)如上图所示;

(2)A;

(3)0.8;4;0.16;

(4)小;B;

(5)图象如上图所示;

(6)正比.

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