Question

（2012?桂林）小明用圖1所示的電路探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”，圖2是小明未完成連接的實驗電路．

（1）電壓表應選擇

0～3V

的量程；現要求滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數增大．請你按照對電壓表量程的選擇和對滑動變阻器連接的要求，用筆畫線代替導線，完成圖2中實驗電路的連接．
（2）小明按要求正確連接電路后，閉合開關，發現電壓表指針偏轉到滿刻度的位置．其原因可能是

電阻R處斷路（滑動變阻器的阻值為零）

．（寫出一個）
（3）小明在實驗中通過調節滑動變阻器滑片，測出通過電阻R的不同電流和對應的電壓值，如下表所示．

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①請根據表中數據在圖3中畫出電阻R的U-I關系圖象．
②小明在實驗中所用電阻R的阻值為

5

Ω；當通過的電流為0.5A時，電阻R 消耗的電功率為

1.25

W．
（4）如果將實驗電路中的電阻R更換成一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，要進行“測量小燈泡的額定電功率”的實驗，則對實驗電路還必須進行怎樣的改動：

增加一節干電池（換一個電壓高于3.8V的學生電源）；電壓表換接0～15V的量程

．

Answer 1

分析：（1）根據電源的電壓確定電壓表的量程，且與電阻并聯；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中．
（2）電壓表指針偏轉到滿刻度的位置說明電壓表并聯在電源的兩端測電源的電壓，據此分析可能的原因．
（3）①由描點法可得出U-I圖象，即在坐標上找到每組電流、電阻值對應的點，然后用線連點即可；
②由圖象可知，電壓與電流成正比，由表中數據找出電壓與對應的電流，由歐姆定律可求出導體電阻；根據P=UI求出當通過的電流為0.5A時電阻R消耗的電功率．
（4）額定電功率是小燈泡在額定電壓下的實際功率，所以小燈泡兩端的電壓必須達到它的額定電壓．

解答：解：（1）電源的電壓為2×1.5V=3V，電壓表的量程為0～3A，且與電阻并聯；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，如下圖所示：

（2）電壓表指針偏轉到滿刻度的位置說明電壓表并聯在電源的兩端測電源的電壓，可能是電壓表并聯的部分斷路即電阻R斷路，也可能是此時滑動變阻器接入電路的電阻為0；
（3）①找出每組數據對應的點，然后用平滑的線把點連起來，如圖所示；

②由圖知，當U=0.5V時，I=0.1A，則
定值電阻的阻值R=

U

I

=

0.5V

0.1A

=5Ω；
當通過的電流I=0.5A時，兩端的電壓U=2.5V，則
電阻R消耗的電功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W．
（4）測一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓必須能達到3.8V，因此電源必須增加一節干電池，此時電源電壓成了1.5V×3=4.5V，電壓表的量程也應選擇0～15V．
故答案為：（1）0～3V；電路連線如圖所示；
（2）電阻R處斷路（滑動變阻器的阻值為零）；
（3）①圖象如圖所示；②5；1.25；
（4）增加一節干電池（換一個電壓高于3.8V的學生電源）；電壓表換接0～15V的量程．

點評：解決本題的關鍵：一是連接實物電路圖時，開關斷開，滑動變阻器的滑片移到最大阻值處，電壓表根據電源電壓選量程，電流表根據電路中最大電流選量程；
二是具備能夠用描點法繪制圖象，從圖象上分析物理量的變化規律的能力；
三是理解額定功率的物理意義，會測量用電器的額定功率．