Question

圖甲是小明探究電流跟電壓關(guān)系的電路圖．若電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移到b端，電流表和電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示．

（1）由圖象可知：通過R₀的電流與R₀兩端的電壓成

 

，R₀的最大功率P₀=

 

W，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R_滑=

 

Ω．
（2）實(shí)驗(yàn)操作中滑片至少要移動(dòng)

 

次，目的是

 

．
（3）在完成以上實(shí)驗(yàn)后，小明又測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電流和電壓，下列圖象正確的是

 

．

Answer 1

分析：（1）讀圖可知這是一個(gè)正比例函數(shù)圖象，R₀的功率可從圖中獲得數(shù)據(jù)，用公式P=UI求出，滑動(dòng)變阻器的最大阻值也可從圖中獲得數(shù)據(jù)，用R=

U

I

求出；
（2）滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路之外，更重要的是改變電路中的電壓與電流從而達(dá)到探究規(guī)律的目的；
（3）圖象中表示出了電流與電壓之間的變化關(guān)系，我們又知道燈絲的電阻會(huì)隨著溫度的升高而增大，因此這條線應(yīng)該是一條曲線，而且它的彎曲方向應(yīng)符合燈絲電阻的變化規(guī)律．

解答：解：（1）因?yàn)殡娏麟S電壓的變化圖象為正比例函數(shù)圖象，且呈一條直線，所以能過R₀的電流與R₀兩端的電壓成正比．R₀功率最大時(shí)是其兩端電壓為3V時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的電流為0.6A，據(jù)公式P=UI=3V×0.6A=1.8W．滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí)，就是滑片P在a端時(shí)，從圖象中可知，此時(shí)R₀兩端的電壓為0.5V，流經(jīng)變阻器的電流為0.1A．又因?yàn)楫?dāng)滑片P在b端時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，可知這就是電源電壓，那么可進(jìn)一步推出，當(dāng)滑片P在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓就等于3V-0.5V=2.5V．根據(jù)公式R滑= 

U滑

I

=

2.5V

0.1A

=25Ω；
（2）為了探究電流與電壓的關(guān)系，必須測(cè)量多組數(shù)據(jù)，一般不少于3次，實(shí)驗(yàn)中要靠滑片的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)這一變化；
（3）小燈泡與定值電壓最大的不同在于，它的燈絲阻值會(huì)隨著溫度的升高而變大，其圖象應(yīng)是一條曲線，所以A錯(cuò)．因?yàn)殡娏髟龃髸r(shí)，燈絲的溫度會(huì)升高，燈絲的阻值會(huì)變大，選擇電壓U與電流I的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)歐姆定律，

U

I

就應(yīng)該是此時(shí)電阻的阻值，通過觀察圖象的彎曲方向，C和D都不符合電阻值隨溫度的升高而增大，只有B符合這一規(guī)律．
故答案為：（1）正比，1.8，25；（2）3，多次實(shí)驗(yàn)、尋找規(guī)律；（3）B．

點(diǎn)評(píng)：圖象中包含了大量有用的信息，關(guān)鍵看我們能否結(jié)合實(shí)驗(yàn)的要求將其找出，然后再利用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算．小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，所以它的圖象是一條曲線而非理想中的直線．