Question

【題目】如圖所示在“探究一定電壓下，電流與電阻的關系”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源(電壓恒為4.5V)，電流表、電壓表、開關各一個，四個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，兩只滑動變阻器(規格分別為“10Ω 2A”、 “20Ω 1A”)，導線若干．

（1）為了完成該實驗探究，當控制定值電阻兩端的電壓為2.5V時，滑動變阻器應選擇_________的規格．按圖乙連接好電路，閉合開關前，變阻器的滑片P應調至最_________(選填“E”或“F”)端．

（2）請根據甲電路圖用筆畫線代替導線將圖乙實物圖連接完整；

（____）

（3）實驗前在檢查儀器時，發現電流表指針如圖丁所示，則接下來的操作是 _____________．正確連接好電路，閉合開關后，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表示數接近電源電壓，電流表示數幾乎為0，電路的故障可能是_______________；

（4）排除故障后，小明在a、b間先接入5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表示數為2.5 V，并記下相應的電流值；再改接10Ω的電阻后，小明應將滑片向_______（選填“左”或“右”）移動，直至電壓表的示數為2.5V為止.

（5）小明將乙圖中的定值電阻R換成標有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發光時電流表的示數，則該燈泡的額定功率為_________W，此時燈泡的電阻為________.生活中小明發現用久了的燈泡在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發光時發生_____（選填物態變化名稱）而變細，消耗的實際功率變小的緣故．

（6）整理器材時小明發現滑動變阻器的PE部分比PF部分熱，原因是 _________________．

Answer 1

【答案】20Ω 1A F 調零 定值電阻R開路 右 0.5 12.5Ω 升華 PE部分有電流通過，電流有熱效應 (只要說出電流通過導體產生熱量就可)

【解析】

（1）探究電流與電阻的關系，應控制電阻兩端電壓保持不變，更換電阻后要移動滑片，使電壓表示數保持不變；由歐姆定律求出最大阻值的滑動變阻器接入電路時的電路電流，然后由串聯電路特點及歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動變阻器；在閉合開關前，使滑動變阻器處于阻值最大處，根據連接確定滑片的移動方向；

（2）根據電路圖連接實物圖，注意導線不要交叉和電表量程選擇適當；

（3）實驗前在檢查儀器時，發現電流表有讀數，則接下來的操作是調零；正確連接好電路，閉合開關后，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表示數接近電源電壓，電路的故障可能是定值電阻R斷路；

（4）根據串聯分壓的知識，先判斷出改接后電壓表的示數變化，然后判斷滑片的移動方向；

（5）讀出電流表示數，根據公式P=UI計算出電功率大小；用久了的燈泡在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發光時發生升華而變細，消耗的實際功率變小的緣故；

（6）PE部分有電流通過，電流有熱效應。

(1)由題意可知當20Ω的電阻接入電路時，電路中的電流為： ，此時滑動變阻器兩端電壓U滑=4.5V2.5V=2V，滑動變阻器接入電路的阻值: ，則應選規格為“20Ω1A”的滑動變阻器；連接滑動變阻器時，在閉合開關前，使滑動變阻器處于阻值最大處，根據乙圖可知滑片應該移動到F端；

(2)電流表與電阻串聯，由圖丙可知，電流表用00.6A的量程，如圖所示：

(3) 實驗前在檢查儀器時，發現電流表有讀數，則接下來的操作是調零；正確連接好電路，閉合開關后，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表示數接近電源電壓，電路的故障可能是定值電阻R開路 ；

(4)改接10Ω的電阻后，電壓表的示數變大，則應增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右端即F端滑動，使電壓表的示數保持2.5V不變；

(5)電流表的讀數為：I=0.2A，則 ；小燈泡的電阻 ；用久了的燈泡在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發光時發生升華而變細，消耗的實際功率變小的緣故；

(6) 滑動變阻器的PE部分比PF部分熱的原因是：PE部分有電流通過，電流有熱效應。