Question

18．小红和小明在测量小灯泡的电功率的过程中，分别进行下列探究活动：
小明选了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡、电源（4V），电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（1A，20Ω）、开关一个、导线若干．小红选了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡、电源（4V），电流表（0～3A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器（1A，100Ω）、开关一个、导线若干．
（1）算一算，要使测量更精确，还不会损坏电表，谁选择的器材更精确：小明．
（2）接着他们开始做测定某导体电阻的实验．请你以笔代线完成电路如图1的连接．
（3）小明正确连接电路，当接通开关后，发现电压表有示数（等于电源电压），电流表的示数为零．移动滑动变阻器的滑片时，电压表读数基本没变化，电流表示数始终为零．其原因可能是D
A、滑动变阻器接触不良  　　B、开关接触不良
C、小灯泡被短路了　　      D、小灯泡的灯丝断了
（4）小明自带某一段电炉丝的电阻，于是他用电炉丝换下电阻R_X．实验中，小明通过改变滑动变阻器的阻值，由电流表、电压表读出相应的数值，见下表．

电流/A	0.4	0.8	1.2	1.6
电压/V	4.5	9.0	13.5	18.0

（a）请你根据表格将数据绘制到图表如2中去．
（b）由表格内容及作出的图，分析可得出结论电阻一定时，电流跟电压成正比．
（c）则电炉丝的电阻为11.25Ω．

Answer 1

分析 （1）为减小误差，在不超量程的情况下，应尽量选择较小的量程进行测量；
（2）电流表、滑动变阻器串联在电路中，电压表与电阻并联；
（3）电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则可能与电压表并联的电路断路；
（4）（a）根据表格描点，并用平滑的曲线连接起来；
（b）根据表格内容及图象得出电流与电压的正比例关系；
（c）根据R=$\frac{U}{I}$可计算出电炉丝的电阻值．

解答 解：（1）由题意知，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择0～3V量程；
电流表的量程可选择0～0.6A量程；
小红的滑动变阻器阻值太大，不好操作，故小明选择的器材更准确；
（2）将电压表与灯泡并联，选择0～2.5V的量程；
电流表与灯泡串联，选择0～0.6A的量程；
将滑动变阻器与灯泡串联，且要接一上一下，如图所示：

（3）AB、滑动变阻器接触不良或开关接触不良，电路处于断路状态，电压表没有示数，故AB错误；
C、小灯泡两端短路，与灯泡并联的电压表没有示数，电流表有示数，故C错误；
D、小灯泡的灯丝断了，电压表被串联接入电路，所以电流表示数为零，电压表示数几乎等于电源电压，符合题意；
故选D．
（4）（a）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

（b）由图象可知，电压和电流的比值不变，故可得结论：
电阻一定时，电流与电压成正比．
（c）电炉丝电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{0.4A}$=11.25Ω．
故答案为：
（1）小明；（2）见上图；（3）D；（4）（a）见上图；（b）电阻一定时，电流跟电压成正比；（c）11.25Ω．

点评 本题考查了实物图的连接、作图象、欧姆定律的应用等，涉及的知识较多，综合性强，难点是根据实验要求选择合适器材，使测量更准确．