Question

19．在学习电学时，小夏利用如图甲所示的电路图，做了不少实验，其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻．

（一）在做“探究电流与电阻的关系”的实验时．
（1）连接电路时，开关应断开．
（2）如图乙是小夏根据如图甲所示电路图连接的电路，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线完成电路连接，要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大．
（3）小夏先把10Ω的电阻连入电路，闭合开关，把电流表的读数填在表格中，然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻，将相应的电流值记录到表格中

电阻R/Ω	10	20	30
电流I/A	0.3	0.2	0.15

分析表格中的数据，小夏实验过程中的错误做法是没有控制定值电阻两端电压不变．
（二）在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R，连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电压表的示数应为3V，电流表的示数如图丙所示，则电流表的读数是0.24A，小灯泡的额定功率为0.72W，小灯泡正常发光10s，灯丝产生的热量是7.2J；当小灯泡两端的电压变为1.5V时，小灯泡发光将会变暗（选填“暗”或“亮”）．

Answer 1

分析 （一）（1）连接电路时，为了安全，开关必须断开；
（2）在连接滑动变阻器时，应选择下端的其中一个接线柱，并使滑片远离接线柱，此时阻值最大；
（3）探究电流与电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变，因此把10Ω的电阻分别换成20Ω和30Ω的电阻时，需保持定值电阻两端电压不变；
（二）灯泡正常发光时，其两端电压等于额定电压；根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率；
根据Q=W=Pt求出小灯泡正常发光10s，灯丝产生的热量；当灯泡两端电压小于额定电压时，灯泡实际功率变小，亮度变暗．

解答 解：（一）（1）连接电路时，为了安全，开关必须断开；
（2）由图乙可知，为了使滑动变阻器接入电路的阻值最大，应将其A接线柱与定值电阻相连，如图所示；

（3）探究电流与电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变，因此把10Ω的电阻分别换成20Ω和30Ω的电阻时，需保持定值电阻两端电压不变；
由表中数据和U=IR可知，小夏没有保持定值电阻两端电压不变；
（二）因为小灯泡正常发光，因此小灯泡两端电压为额定电压，即电压表的示数为3V；
根据图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
小灯泡的额定功率：P=UI=3V×0.24A=0.72W；
小灯泡正常发光10s，灯丝产生的热量：Q=Pt=0.72W×10s=7.2J；
当小灯泡两端的电压变为1.5V时，实际电压小于额定电压，因此小灯泡的实际功率小于额定功率，即小灯泡的亮度变暗．
故答案为：（一）（1）断开；（3）没有控制定值电阻两端电压不变；（二）3；0.24；0.72；7.2；暗．

点评 “探究电流与电阻的关系的实验”、“测量小灯泡额定功率”的实验，两个实验有一定的相似之处，是电学中最重要的实验，应重点掌握．