Question

【題目】小玲想測量一只額定電壓為4V的小燈泡的額定功率,已知電源電壓為6V。

(1)請用筆畫線代替導線,把實驗電路(圖b)連接完整(要求:滑片P左移時,燈變亮)。

（___________）

(2)閉合開關后發現小燈泡不發光,電流表幾乎沒有示數,電壓表示數接近于電源電壓，原因可能是燈泡___(選填“開路”或“短路”)；

(3)排除故障后,調節滑片的位置,當電壓表的示數為4V時,電流表的示數如圖c所示, 則電流表A的示數為____A，小燈泡的額定功率是_____W；

(4)小玲同學還利用剛才的電路探究了電流跟電阻的關系,分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,的定值電阻替代小燈泡進行了實驗。實驗中多次改變R的阻值,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表示數保持不變,記下電流表的示數,得到丙圖的電流I隨電阻R變化的圖像。

①上述實驗中,小玲用5Ω的電阻做完實驗后,接下來的操作是,將10Ω的電阻接入電路,閉合開關,向_____ (選填“左”或“右”)移動滑片,使電壓表示數為_______ V時,讀出電流表的示數。

②分析上圖,可以得到結論:當電壓一定時,電流與電阻成___________；

③本實驗用到的探究方法與下列哪個實驗的探究方法相同_______ (填序號)

A.通過燈泡發光認識電流的存在 B.探究摩擦力的大小與哪些因素有關

Answer 1

【答案】 開路 0.24 0.96 右 2.5 反比 B

【解析】

(1) 要求滑片P左移時燈要變亮，則須滑片左移時，滑動變阻器阻值減小，所以滑動變阻器下端應接左端接線柱。即將開關右端接線柱與滑動變阻器C接線柱連接即可。如圖：

(2)小燈泡不發光、電流表沒有示數，說明電路發生了斷路。電壓表示數接近于電源電壓，說明所有電壓都加在了電壓表兩端（即小燈泡兩端），說明小燈泡斷路（開路）。

(3)c圖中電流表使用小量程，分度值為0.02A，所以電流表的示數為0.24A，則小燈泡的額定功率是P=UI=4V×0.24A=0.96W。

(4)圖像中，當使用5Ω電阻時，通過其電流為0.5A，說明電阻兩端的電壓為U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。要探究電流跟電阻的關系，須控制電壓不變，所以后面再換用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω電阻進行實驗時，電壓表示數都要調節到2.5V。

①小玲用5Ω的電阻做完實驗后，將10Ω的電阻接入電路，此時由于接入的電阻值10Ω比之前的5Ω大，根據串聯電路電壓分配規律，則電阻兩端將分配更多電壓，即此時電壓表示數會變得比原來的2.5V大。要將電壓表示數調回原來的2.5V，則須將滑動變阻器滑片向右移動使滑動變阻器電阻增大，進而使得滑動變阻器電壓升高，從而將定值電阻兩端電壓降低至2.5V。具體操作為：手移動滑片，眼睛看電壓表，直到電壓表示數回到原來的2.5V時停止移動滑片。

②由圖像分析可知，當電壓一定時，電阻越大，通過電阻的電流越小，且成反比例關系。

③本實驗探究電流與電阻關系，控制了電壓不變，此方法為控制變量法。用到這一方法的是“探究摩擦力的大小與哪些因素有關”，探究摩擦力大小與壓力和接觸面粗糙程度有關實驗中要控制壓力或接觸面粗糙程度不變。而通過燈泡發光認識電流的存在，這是轉換法。