Question

【题目】下面是小刘同学进行的电学实验：
（1）小刘为了探究导体的电流跟电阻的关系，设计了如图甲所示的电路． ①请用笔画代替导线完成图甲电路的连接；
②小刘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如果小刘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，说明她选择的滑动变阻器；
（2）完成上述实验后，小刘又重新设计了电路（如图乙），测量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R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则灯泡的额定功率表达式为P额 ． （用U、I1、I2表示）

Answer 1

【答案】
（1）正负接线柱接反了；2；最大电阻小于25Ω
（2）I1；调节滑动变阻器R1的滑片； U
【解析】解：（1）①探究导体的电流跟电阻的关系时，电压表与电阻并联，如下所示： ②小刘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，原因是电流表正负接线柱接反了；③如果小刘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，根据分压原理，电压表示数变大，根据串联电路电压的规律，应减小电压表示数增大变阻分得的电压，根据分压强原理，应将滑动变阻器的滑片向左端调节，使电压表示数为2V；
电源电压为4.5V，变阻器分得的电压为4.5V﹣2V=2.5V，根据分压原理，当接入20Ω的电阻时，变阻器的电阻至少为 ×20Ω=25Ω
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，说明她选择的滑动变阻器的最大阻值小于25Ω；（2）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R灯= ，
小灯泡的额定功率P额=I12R灯=I12 = U．
所以答案是：（1）①见上图；②正负接线柱接反了；③2；最大电阻小于25Ω；（2）①I1 ， ②调节滑动变阻器R1的滑片；③ U．