Question

【題目】下面是兩位同學(xué)進(jìn)行的電學(xué)實(shí)驗(yàn)：

（1）甲同學(xué)為了探究通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。

①請用筆畫代替導(dǎo)線完成圖中電路的連接；

（_____）

②甲同學(xué)看到了鄰組同學(xué)在閉合開關(guān)后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè)，原因是電流表 _____ ；

③如果甲同學(xué)連接電路時(shí)接入的電阻為5Ω，控制電阻兩端的電壓為2V，那么將5Ω的電阻換成10Ω的電阻時(shí)，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_____端調(diào)節(jié)，使電壓表示數(shù)為_______V；把10Ω的電阻換成20Ω的電阻，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說明她選擇的滑動變阻器______________；

④更換器材后，重新實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出：___________________

電壓U/V	2
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.4	0.2	0.1

（2）乙同學(xué)將電阻換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，測量其不同電壓下的電功率。

①正確連接電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無有示數(shù)，電流表有示數(shù)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是_____________；

②排除故障，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)電流表的示數(shù)為__A。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出I﹣U圖象（如圖丙），根據(jù)圖象求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為_____W；

③通過分析I﹣U圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是________________。

（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，乙同學(xué)又重新設(shè)計(jì)了電路（如圖丁），測量另一個(gè)小燈泡的額定功率，這個(gè)小燈泡正常工作的電流為I1。請完成實(shí)驗(yàn)步驟（已知電源電壓為U）。

①只閉合開關(guān)S1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為________；

②只閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，________，使電流表示數(shù)為I1；再將滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表的示數(shù)為I2；

③則小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額=________

Answer 1

【答案】 正負(fù)接線柱接反了 左 2 最大阻值太小 反 燈泡斷路 0.1 0.625 燈絲電阻隨溫度的升高而變大 調(diào)節(jié)的滑片

【解析】

(1)①電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻的兩端，所以應(yīng)將定值電阻的左接線柱與電壓表的“”接線柱或變阻器下端接線柱連接；如圖所示：

②閉合開關(guān)后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè)，原因是電流表正負(fù)接線柱接反了；

③在探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電壓的大小不變，所以當(dāng)電阻從5Ω換成10Ω時(shí)，電阻變大，分壓變大，應(yīng)向左調(diào)整滑片，使電壓表示數(shù)仍為2V；

滑動變阻器在電路中起分壓作用，當(dāng)定值電阻換成20Ω后，變阻器必須繼續(xù)調(diào)大，才能確保定值電阻兩端的電壓仍為2V，如果無論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說明她選擇的滑動變阻器最大阻值太小了；

④由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

(2)①閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明為通路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)部分短路了，因此產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是燈泡短路；

②讀圖乙可知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.1A；讀圖丙可得，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電路中的電流為0.25A，則小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.

③過分析IU圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是燈絲電阻受溫度影響，溫度越高，燈絲電阻越大；

（3）①只閉合開關(guān)S1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為，保證燈正常發(fā)光；②只閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，調(diào)節(jié)的滑片，使電流表示數(shù)為I1，此時(shí)；再將滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表的示數(shù)為I2，則的電阻為；③則小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額=.