Question

【題目】物理興趣小組小虎、小華、小峻，小薇要測量小燈泡的額定功率，實驗室提供的器材有標有“”的小燈泡、電池組電壓為、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干。

小虎所接的實驗電路如圖甲所示，電路中部分連接不合理，但只需改動一根導線，即使電路連接正確，請你在應改動的導線上打““，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法。

（________）

改正電路后，當小華連接最后一根導線時，燈泡立即發出明亮耀眼的光并很快熄滅。檢查后發現連線正確，請你找出實驗中操作不當之處：

______；______。

調整后，移動滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值最大。閉合開關，此時電壓表示數為1V，電流表示數為則滑動變阻器的最大阻值為______。

移動變阻器的滑片，使電壓表的示數為，此時電流表示數如圖乙所示，其值______A，小燈泡的額定功率為______。

小虎在實驗過程中，移動變阻器滑片時，小燈泡突然熄滅。經判斷，電路故障是小燈泡或電流表被燒壞。查找故障時，在不拆開電路的情況下，他把一根導線接在電流表兩端，小燈泡仍不發光，可判斷電路故障是______。

小峻和小薇把燈泡換成幾個定值電阻，更換了學生電源，選用標有“”的滑動變阻器，繼續“探究歐姆定律”的實驗，小峻先探究電流與電壓的關系。閉合開關，移動滑片依次測得5組數據，其中第5次實驗中電壓表的指針如圖丙所示，其示數為______V，他們記錄的數據表1所示，分析數據可以得到的結論是：______。

表1電流與電壓關系

實驗序號	1	2	3	4	5
電壓				2	--
電流

表2電流與電阻關系

實驗序號	1	2	3	4
電阻	10	15	20	25
電流

他倆繼續探究電流與電阻的關系，先將電源電壓調為6V，分別換上多個定值電阻進行探究，數據記錄如圖表2所示，老師指出其中一組數據是拼湊的，你認為是第______組選填實驗序號，理由是實驗所用的滑動變阻器的最小阻值太______選填“大”或“小”了。

在不更換滑動變阻器的情況下，可以采取措施______完成這組拼湊數據所對應的實驗測量。

A.降低定值電阻兩端電壓

B.降低電源電壓

C.選用夠大阻值的定值電阻

Answer 1

【答案】 連接電路時開關沒有斷開 沒有將變阻器的最大電阻連入電路中 小燈泡斷路 電阻一定時，電流與電壓正比 小

【解析】

（1）由于小燈泡標有“2.5V”，即其額定電壓為2.5V，又因為電壓表測量的是小燈泡的電壓，所以電壓表應使用0-3V量程，故改接電路如下圖：

（2）根據題意知道，當連接好最后一根導線，燈泡立即發光，這說明電路閉合，即連接電路時開關沒有斷開；而燈泡發出明亮耀眼的光并很快熄滅，則說明電路電流太大，即滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處；

（3）根據題意知道，閉合開關，電壓表示數為1V，電流表示數為0.2A，所以滑動變阻器兩端的電壓是：，故最大阻值為：；

（4）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數為0.26A，又因為電壓表的示數為2.5V，所以，燈泡的額定功率是：；

（5）根據題意知道，當導線接在電流表的兩端時，小燈泡仍不發光，說明是小燈泡的故障，即小燈泡斷路；

（6）第5次實驗時，由圖丙知道，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，所以其示數是2.2V；分析表格中的數據得到的結論是：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；

（7）研究電流與電阻關系時，要控制電阻兩端的電壓不變，由表2數據知道，電壓表示數為3V，由于電源電壓調為6V，所以，根據串聯電路電壓的規律知道，變阻器分得的電壓是3V，即變阻器接入的電阻與定值電阻的阻值相同；由表2數據知道，所用定值電阻最大為25Ω，則滑動變阻器的最大電阻也應該為25Ω，但是所使用的滑動變阻器的最大電阻是20Ω，即變阻器的最大電阻太小，所以，說明第4組數據是拼湊的。

（8）由（7）知道，滑動變阻器的最大電阻太小；在不更換滑動變阻器的情況下，要完成這組拼湊數據所對應的實驗測量，若降低定值電阻兩端電壓，則滑動變阻器分得的電壓會更多，即滑動變阻器的電阻需要更大，故A錯誤；若降低電源電壓，當定值電阻兩端的電壓不變時，根據串聯電路的分壓規律，滑動變阻器分的電壓變少，變阻器接入電路的阻值變小，所以這個滑動變阻器能夠完成這組拼湊數據所對應的實驗測量，故B正確；若選用更大阻值的定值電阻，由串聯電路的分壓規律知道，滑動變阻器的電阻需要更大，不能完成這組拼湊數據所對應的實驗測量，故C錯誤，故選B。