Question

【題目】老師帶領同學們上實驗課：探究電流跟電阻的關系，已知電源電壓為4.5V且保持不變，滑動變阻器（40Ω1A）、以及符合實驗要求的電表、開關和導線。如圖（甲）是沒有連接完整的電路。

（1）請將圖甲所示的實物電路連接完整，要求滑片向右移動，電流表示數變大。

（______）

（2）小亮同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片，電流表無示數，電壓表有示數，則故障可能是_____（寫出一種即可）。

（3）小亮同學排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應注視_____。

A．電壓表示數 B．電流表示數 C．滑動變阻器滑片

（4）小亮完成探究電流與電阻的關系，畫出一個I﹣R圖象，當實驗進入5Ω電阻完成實驗后換用15Ω的電阻時滑動變阻器的滑片P應向_____移動滑片，使電壓表示數仍然為_____伏。

（5）由圖象乙可以得出結論_____。

（6）小亮多次改變R的阻值并記錄各次電流表的示數，為了能夠完成實驗更換的電阻，阻值不能大于_____Ω。

（7）小亮想測量一個額定電壓為3.8伏的小燈泡的額定功率，發現電壓表的0﹣15V量程壞了0﹣3V完好，聰明的小亮還是利用了圖中甲的器材完成了實驗，他將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，當電壓表示數為___V時小燈泡正常發光，此時電流表示數為如圖丙時，則燈泡的額定功率為_____W。

（8）在做（7）實驗時，如果連好電路的最后一根導線檢查無誤后，閉合開關發現小燈泡不亮，小亮接下來應該_____。

Answer 1

【答案】 電阻斷路 A 左 2.5 在電壓不變時，通過電阻的電流與電阻大小成反比 50 0.7 0.76 減小滑動變阻器連入電路中的電阻，觀察燈的發光情況

【解析】

（1）電壓表與電阻并聯，要求滑片向左移動，電流表示數變大，即電阻變小，故滑片以左電阻絲連入電路中，如下所示；

（2）小亮同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，電流表無示數，說明電路為通路；電壓表沒示數，說明電壓表被短路，因此故障為R短路；；

（3）電流隨電壓的變化而變化，小亮同學排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應注視電壓表示數，故選A；

（4）由圖乙，電流與電阻的積為：

U＝IR＝0.5A×5Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V，即電壓表示數為2.5V，

根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；

探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向左端移動，使電壓表的示數為2.5V。

（5）由（4）知U＝IR＝2.5V，即電壓表示數為2.5V，可以得出結論：在電壓不變時，通過電阻的電流與電阻大小成反比；

（6）由圖知，電阻兩端的電壓始終保持U＝2.5V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：

U滑＝4.5V﹣2.5V＝2V，定值電阻電壓為變阻器分得的電壓的＝1.25，根據分壓原理，當變阻器接入電路中電阻最大時，最大的定值電阻為：

R定＝1.25×40Ω＝50Ω，故為了能夠完成實驗，更換的電阻阻值不能夠大于50Ω；

（7）根據串聯電路電壓的規律，燈正常發光時，變阻器分得的電壓為4.5V﹣3.8V＝0.7V，故可用電壓表小量程并聯在變阻器的兩端，當電壓表示數為0.7V時燈正常發光，此時電流表示數為如圖丙時，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數大小為0.2A，則該燈泡的額定功率為：

PL＝ULIL＝3.8V×0.2A＝0.76W；

（8）為保護電路，變阻器連入電路中的電阻要最大，故此時電路中電流最小，燈不亮，故接下來要減小滑動變阻器連入電路中的電阻，觀察燈的發光情況。