Question

【题目】甲同学要测定标有“4.5V”字样小灯泡的电功率，乙同学要测定一个未知电阻的阻值，他们分别选取了电源电压、滑动变阻器规格等完全相同的两套实验器材．他们都正确连接电路并规范地进行实验．闭合电键，他们各自将数据记录在表一、表二的序号1中．接着他们移动变阻器滑片的位置．又记录了两组数据在表格中（未全）．其中甲同学在读取序号2的数据时，滑恰好在变阻器的中点处，又记录了两组数据在表格中（未全）．其中甲同学在读数序号2的数据时，滑片恰好在变阻器的中点处（连入电路的阻值为最大值的一半）；乙同学的读取序号3的数据时，滑片处在变阻器的另一端． 表一（甲同学）

序号物理量	电压（伏）	电流（安）	功率（瓦）
1	2.0	0.16	0.32
2	4.5
3	5.5	0.24	1.32

表二（乙同学）

序号物理量	电压（伏）	电流（安）	电阻（欧）
1	3.0	0.14	21.4
2	5.5	0.26	21.2
3		0.46

（1）表一序号3中灯泡的亮度比正常发光时（选填“亮”或“暗”）．表二中进行3次实验的目的是为了（选填“寻找普通规律”或“减小误差”）．
（2）表一种所确定额数据是、 ， 表二中所缺的数据是、 ．

Answer 1

【答案】
（1）亮；减小误差
（2）0.22；0.99；10；21.7
【解析】解：（1）小灯泡的额定电压为4.5V，因表一序号3中灯泡的实际电压为5.5V大于灯的额定电压，根据P= ，灯的实际功率比额定功率要大，亮度比正常发光时要亮；乙同学测定值电阻的大小，表二进行3次实验的目的是为了取平均值减小误差；（2）他们分别选取了电源电压、滑动变阻器规格等完全相同的两套实验器材，设电源电压为U，变阻器的最大电阻为R滑 ， 他们都正确连接电路并规范地进行实验，即连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大，闭合电键，由表一序号1中知，电流I甲1=0.16A，电压表示数U甲1=2.0V，根据欧姆定律，此时变阻器的电压： U滑=I甲1R滑=0.16A×R滑 ，
由串联电路电压的规律，电源电压：
U=U甲1+U滑=2V+0.16A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
表二中序号1中的数据知，I乙1=0.14A，U乙1=2.0V，同理，电源电压：
U=U乙1+U′滑=3V+0.14A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得：R滑=50Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，③代入①得，电源电压U=10V；
在甲同学第2次实验中，滑恰好在变阻器的中点处，此时变阻器连入电路中的电阻为：
R滑中= R滑=25Ω，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压：
U滑中=U﹣U甲2=10V﹣4.5V=5.5V，
由欧姆定律，通过变阻器的电流：
I滑中= = =0.22A，
由串联电路电流的规律，甲同学第2次实验电流表示数：
I甲2=0.22A，
灯的功率：
P实=U甲2×I甲2=4.5V×0.22A=0.99W；
乙同学的读取序号3的数据时，滑片处在变阻器的另一端，即滑片移动到连入电路中的电阻为0的位置，电源电压全部加在电阻的两端，故电压表示数为电源电压U=10V，因此时通过电阻的电流I乙3=0.46A，
由欧姆定律，待测电阻：
R= = ≈21.7Ω．
所以答案是：（1）亮；减小误差；（2）0.22；0.99，10；21．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）才能得出正确答案．