题目内容

小明学会了测电功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，电功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图（甲）所示电路，选用三个不同阻值的电阻（R₁＜R₂＜R₃）．测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究电功率与电阻的关系．

（1）他将R₁接入图甲电路，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R₁的电流为0.2A，再测出R₁两端的电压，此时电压表示数如图（乙）所示，为V，然后计算出此时R₁的电阻是Ω，实际功率是．
（4）取下R₁换上R₂，闭合开关，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R₂两端的电压，算出R₂的电阻和功率．再换上R₃，做第三次实验，并将实验数据记录在下表．
次数定值电阻 I/A U/V R/Ω P/W
1 R₁ 0.2
2 R₂ 1.6 8 0.32
3 R₃ 2.4 12 0.48
（5）分析表中数据可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成关系．

解：（1）电压表并联在电阻两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器一上一下，实物图连接如下图：

（2）滑动变阻器的滑片放在B端时，距离下面接入电路的接线柱最远，连入电路的电阻最大，对电路起到保护作用；
（3）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．
R₁的电阻：R₁= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =4Ω，
实际功率：P=UI=0.8V×0.2A=0.16W．
（4）取下R₁换上R₂，电阻增大，总电阻增大，电路电流减小，电流表的示数将变小．要保持电流为0.2A不变，要减小电路总电阻，滑动变阻器的滑片向A端移动．
（5）由表中数据：电阻为4Ω，功率为0.16W；电阻为8Ω，功率为0.32W；电阻为12Ω，功率为0.48W，由此可知功率和电阻成正比．
故答案为：（1）如上图；（2）B；（3）0.8；4；0.16W；（4）A；（5）正比．
分析：（1）电压表并联在电阻两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器一上一下．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片离下面接入电路的接线柱最远，连入电路的电阻最大，对电路起到保护作用．
（3）电压表：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
知道电压和电流，根据R= $\text{[math]}$ 求出电阻，根据P=UI求出功率．
（4）取下R₁换上R₂，总电阻增大，电流减小，电流表的示数减小，要使电流增大到0.2A，要减小总电阻，使滑动变阻器电阻减小．
（5）根据表中数据判断功率和电阻的关系．
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．