Question

【題目】小明和同學們探究“電流與電阻的關系”的實驗：

（1）小明選擇了如下器材：電源（電壓恒為 4.5 V）、滑動變阻器“20 Ω 2 A”、電流表、電壓表、開關、定 值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的各一個）、導線若干。

①小明在檢查實驗儀器時，發現電流表的指針偏向“0”刻度線的左側，小明應_____；

②請用筆畫線代替導線幫助小明完成圖甲電路的連接；

（______）

③開關閉合前，小明應將滑動變阻器的滑片置于_____（選填“A”或“B”）端；閉合開關后，發現電流表 有示數，電壓表示數為零。經檢查，電流表、電壓表正常且連接完好，則電路存在的故障可能是_________；

④排除故障后，小明先將 5 Ω電阻接入電路，調節滑動變阻器滑片使電阻兩端的電壓為 2 V，再將 5 Ω電 阻換成 10 Ω電阻后，小明接下來的操作是：_____ ；當把 10 Ω的電阻換成 20 Ω的電阻后，無論怎樣 調節滑動變阻器滑片都無法使電壓表示數達到控制值，說明_____；

⑤更換器材后重新實驗，小明得出的結論是：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成_____比

（2）上述實驗結束后，小明和同學們想要測量額定電流為 0.3 A 小燈泡的額定功率，卻發現電壓表已經損壞， 于是他們利用“20 Ω 2 A”的滑動變阻器以及原有器材，又設計了如圖乙所示電路，測量過程如下：

①_____（填開關通斷情況），移動滑動變阻器的滑片，當電流表的示數為 0.3 A 時，小燈泡正常發光；

②保持滑動變阻器的滑片位置不動，_____（填開關通斷情況），記下電流表的示數為 0.3 A；

③則小燈泡的額定電功率為_____W

Answer 1

【答案】將電流表的指針調零 B 定值電阻短路 移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數保持2V不變 滑動變阻器連入電路的電阻為：大于滑動變阻器的最大阻值 反比 只閉合S1 只閉合S2

【解析】

第一空．使用電流表之前首先進行觀察，發現電流表的指針偏向“0”刻度線的左側，接下來則應將電流表的指針調零；

第二空．電流表串聯在電路中，電壓表并聯在定值電阻的兩端，電路圖連接如下：

第三空．為保護電路，閉合開關前滑動變阻器的滑片應該移到最大阻值處，由圖可知應該移至B端；

第四空．電流表有示數說明電路是通路，電壓表示數為零則說明與其并聯的定值電阻短路；

第五空．由控制變量法的思路可知：當將 5 Ω電 阻換成 10 Ω電阻后，小明接下來的操作是：移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數保持2V不變 ；

第六空．電阻換成 20 Ω的電阻后，根據串聯電路的分壓規律可知：滑動變阻器應該分2.5V電壓，則滑動變阻器連入電路的電阻為：大于滑動變阻器的最大阻值，所以無論怎樣 調節滑動變阻器滑片都無法使電壓表示數達到控制值；

第七空．可得結論是：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比

第八空．第一次只閉合S1，（滑動變阻器使用左半段與燈泡串聯）移動滑動變阻器的滑片，當電流表的示數為 0.3 A 時，小燈泡正常發光；

第九空．保持滑動變阻器的滑片位置不動，第二次只閉合S2，（電路中只由滑動變阻器右半段接入電路）

第十空．電路電壓不變，兩次電路中電流相等，說明左段電阻與燈泡電阻之和等于右段電阻，

R滑右==15,RL=15-5

所以小燈泡的額定電功率為P額=。