Question

【题目】为了探究“电流与电阻的关系”，小华同学设计了如图甲所示的电路（电源压恒为6V）

（1）小华闭合开关后，向左调节滑动变阻器滑片时，发现电压表示数_____（填“变大”、“变小”或“不变”），她意识到电路连接有错误。请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出一条正确的连线_______。

（2）小华选取的滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”的字样，她选择的六个定值电阻阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω．她首先将10Ω电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示为4V，读出并记录电流表的示数，完成本次实验后，又换用其他电阻继续实验，按照她的实验思路，每次都只连入一个定值电阻，她最多可以完成_____次实验。完成实验后，根据实验数据得到的结论是电压一定时，_____。

（3）小华完成实验后将定值电阻拆下，换成一个额定电压为3.8V的小灯泡，测其额定功率。她直接闭合开关后，发现灯泡两端电压为3V，为使小灯泡正常发光，应将变阻器滑片向_____（填“A”或“B”）端滑动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流为_____A，额定功率为_____W．小华又测了几组小灯泡的电压值和电流值，发现通过灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，原因是_____。

（4）小华换用一个额定电压为U额（U额＜6V）的灯泡，仍保留原电源和滑动变阻器R1，又取了一个滑动变阻器R2，设计了如图丙所示的电路，测量灯泡的额定功率，请帮她将实验步骤补充完整：

①把电压表接在a、b两点间，将滑动变阻器_____（填“R1”或“R2”）的滑片调到最右端，调节另一个滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额；

②把电压表改接在b、c两点间，保持两滑动变阻器R1、R2滑片的位置不变，读出电压表的示数为U；

③灯泡额定功率表达式为P额=_____。

Answer 1

【答案】 不变 4 通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 0.3 1.14 灯丝的电阻随温度的升高而变大 R1 P额=U额×

【解析】 (1)甲图中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中了，电压表测电源电压，故向左调节滑动变阻器滑片时，发现电压表示数不变；电压表应与电阻并联，电流表应与电阻串联，如下所示：

(2)滑动变阻器R1上标有“20Ω1A”的字样，表示变阻器的最大电阻为20Ω，探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝6V4V＝2V,电压表示数为变阻器分得的电压的＝2倍，根据分压原理，定值电阻大小为变阻器连入电路电阻的2倍，当变阻器的最大电阻连入电路时，定值电阻有最大值：R定大＝2×20Ω＝40Ω，她最多可以用10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻完成4次实验。完成实验后，根据实验数据得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；(3)灯在额定电压下正常发光，3V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压3.8V；灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.3A，额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；因灯丝的电阻随温度的升高而变大,故灯丝的电阻不是一个定值,根据I＝，故通过灯泡的电流跟它两端的电压不成正比；(4)①把电压表接在a、b两点间,将滑动变阻器R1的滑片调到最右端,调节另一个滑动变阻器滑片,使电压表示数为U额；②把电压表改接在b、c两点间,保持两滑动变阻器R1、R2滑片的位置不变，读出电压表的示数为U；③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光；在②中,因两滑片位置不动,电路连接及各电阻大小不变,灯仍正常工作,由欧姆定律,此时通过R1的最大电阻的电流：I1＝，根据串联电路电流的规律，灯的额定电流为：IL＝I1＝，灯泡额定功率表达式为P额＝U额×.