Question

【题目】下面是小明和小亮等同学进行的电学实验：

（1）小明为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图所示的电路。

①请用笔画代替导线完成图甲电路的连接____________。

②小明看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表_________。

③如果小明连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向_____端调节，使电压表示数为_____V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明他选择的滑动变阻器_________。

④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______比。

（2）小亮将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率。

①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是_______________。

②排除故障，继续实验，如图所示是某次实验电流表的示数为______A。最后根据实验数据画出I﹣U图象，如图所示，根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为________W。

通过分析I﹣U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是___________。

（3）完成上述实验后，小亮又重新设计了电路，如图所示，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1。请完成实验步骤（已知电源电压为U）。

①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为_______；

②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，____________使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；

③则小灯泡的额定功率表达式为P额=_________。

Answer 1

【答案】电流表正负接线柱接反了左2最大阻值太小了反灯泡断路0.10.625灯丝电阻受温度影响I1调节滑动变阻器R1的滑片UI12/ I2

【解析】

（1）①电压表应并联在定值电阻的两端，所以应将定值电阻的左接线柱与电压表的“-”接线柱或变阻器下端接线柱连接，如图：

②闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了；③在探究电流与电阻关系时，应保持电压的大小不变，所以当电阻从5Ω换成10Ω时，电阻变大，分压变大，应向左调整滑片，使电压表示数仍为2V；

滑动变阻器在电路中起分压作用，当定值电阻换成20Ω后，变阻器必须继续调大，才能确保定值电阻两端的电压仍为2V，如果无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小了；

④由实验数据可知，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

（2）①闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明为断路，电压表有示数，说明电压表并联部分断路了，因此产生这种现象的原因是灯泡断路；

②读图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.1A；

读图丙可得，当电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：

；

③过分析I-U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻受温度影响，温度越高，灯丝电阻越大。

（3）分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：

①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；

②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；

③则小灯泡的电阻与变阻器R1此时的电阻相同，即，

则小灯泡的额定功率为；

。