Question

【题目】小明探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，现有实验器材：稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱（符号为 ）、开关及若干导线．
（1）为了完成此探究实验，请你在图甲的虚线框内将实验电路图补充完整；若连接电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转如图乙所示，其原因可能是 ．
（2）实验中利用公式计算电阻箱阻值不同时消耗的电功率，实验过程需要记录的物理量有：电阻箱两端电压U、通过电阻箱的电流I和 ．
（3）在实验中，小明需多次改变电阻箱的阻值进行测量，每改变一次阻值，都必须移动滑动变阻器的滑片来控制 ， 多次改变电阻箱阻值的目的是 ．
（4）完成上述实验后，小明又从实验室借了一个额定功率为2.5V的小灯泡和一个单刀双掷开关，设计了图丙所示实验电路图来测量小灯泡的额定功率，实验如下：闭合开关S1 ， 将开关S2拨到触点2，把电阻箱调到10Ω，刚好使电压表的示数为2.5V；再将开关S2拨到触点l，读出电压表的示数为4.5V，小灯泡额定功率P=W．

Answer 1

【答案】
（1）解：如下图所示： ；电压表正负接线拄接反
（2）P=UI；电阻箱的阻值R
（3）电流不变；多次进行实验使实验结论更具普遍性（避免偶然性）
（4）0.5
【解析】解：（1）电压表测电阻箱两端电压，电流表测电流，电阻箱与滑动变阻器串联，电路图如下图所示：
若连接电路后，闭合开关，由图乙可知，发现电压表的指针反向偏转，其原因可能是 电压表正负接线拄接反．（2）该实验的原理是利用P=UI计算阻值不同的电阻箱的功率，然后进行比较分析；
因此需要记录的物理量有：电压表示数U、电流表示数I、电阻箱的阻值R．（3）本实验是探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，即改变电阻箱的阻值时，
需调节电路中的电流，使每次流过R的电流相等，故必须移动滑动变阻器的滑片来控制电流不变．
为了寻找“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”的普遍规律，
需要多次改变电阻箱阻值，其目的是 多次进行实验使实验结论更具普遍性（避免偶然性）．（4）首先使灯泡两端的电压为2.5V，使其正常发光，所以闭合开关Sl ， 将S2拨到触点2，调节电阻箱，使电压表的示数为U灯=2.5V；
再测定值电阻两端的电压，将开关S2拨到触点1，保持电阻箱的阻值不变，读出电压表的示数U=4.5V，则电阻箱两端的电压UR=U﹣U灯=4.5V﹣2.5V=2V；
电路中的电流：I= = =0.2A，
则小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
所以答案是：（1）电路图见上图；电压表正负接线拄接反；（2）P=UI； 电阻箱的阻值R；（3）电流不变多次进行实验使实验结论更具普遍性（避免偶然性）；（4）0.5．
【考点精析】通过灵活运用探究用电器的电功率实验，掌握测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用：（1）保护电路（2）改变灯泡两端的电压，进行多次测量即可以解答此题．