Question

【题目】小明同学在探究“电流与电压的关系”实验中，选用器材如下：电压为4.5V的电源、滑动变阻器RA（50Ω 1A）、滑动变阻器RB（20Ω 1A）、电流表、电压表、开关、定值电限、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整。

（_________）

(2)连接电路时，开关应断开，防止因电路短路造成电流过大而损坏元件。开关闭合前，应将滑动变阻器滑片滑到最________（填“左”或“右”）端。

(3)开关闭合后，两表均无示数，故障可能是________（填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路。

(4)排除故障后，多次改变定值电阻两端的电压，测得实验数据如下表。第2次电压表的示数如图乙，则此时电压为________V，分析数据可知：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成________。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1.0		2.0	2.4	3.0
电流I/A	0.10		0.20	0.24	0.30

(5)实验中所用定值电阻的阻值是________Ω，所选的滑动变阻器是________（填“RA”或“RB”）。

(6)完成实验后，子森想测量小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）：

①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为________；

②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器________的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为________；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率表达式为P额________。

Answer 1

【答案】 左 )滑动变阻器 1.4 正比 10 RA I额 R2 I额 I额2×（-R2）

【解析】

(1)[1]由题意电压表与电阻丝并联，故连接电路如下图：

(2)[2]防止因电路短路造成电流过大而损坏元，开关闭合，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大，故滑片滑到最左端。

(3)[3]开关闭合后，两表均无示数，说明电路的干路断路了，故滑动变阻器断路了。

(4)[4][5]结合表中实验数据和图乙可知，第2次电压表的示数为1.4V，分析表中数据可知：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。

(5)[6]定值电阻的阻值可利用表中数据根据欧姆定律计算

[7]所选的滑动变阻器的阻值可利用串联电路特点来计算

滑动变阻器的电阻为

故两个滑动变阻器选RA。

(6)①[8]为了测量小灯泡的额定功率，闭合开关S1，S2接1，此时灯泡与滑动变阻器R2串联，移动滑动变阻器R2的滑片，使小灯泡正常发光，故电流表示数为I额。

②[9][10]闭合开关S1，S2接2，此时R1和R2串联，由R1替代小灯泡，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变和原来一样，调另一个滑动变阻器R1的滑片，故使电流表示数仍为I额，这样R1完全等效的替代了灯泡。

③[11]由上一步骤可知，滑动变阻器R2的滑片调到最右端，此时滑动变阻器R2阻值最大为R2，读出电流表的示数为I，则小灯光的电阻即为R1的电阻

小灯泡的额定功率为