Question

【題目】小吳學習了電學知識后，進行了下面的探究實驗。

(1)探究”電流與電阻的關系”。選用的器材如下：電壓恒為6V的電源、四個定值電阻（阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、滑動變阻器RA（20Ω 2A）、滑動變阻器RB（50Ω 1A）、滑動變阻器RC（50Ω 0.2A）、電流表、電壓表、開關、若干導線。

①小吳連接了如圖甲所示的電路圖，其中有一根導線連接錯誤，請你在甲圖中將錯誤的導線打“×”，并用筆畫線代替導線連接成正確的電路。_________

②開關閉合前滑動變阻器的滑片應位于最_________端。當閉合開關后，電流表和電壓表均無示數，故障可能是_________（填“定值電阻”或“滑動變阻器”）斷路。

③排除故障后，小亮將四個定值電阻依次單獨接入電路，每次實驗時電壓表的示數均控制為2V不變，那么他應選擇的滑動變阻器是_________（填“RA”、 “RB”或“RC”）。

④某次實驗中，電流表的示數如圖乙所示，則這次實驗中的定值電阻的阻值是_________Ω；

⑤通過多次實驗，可以得出結論：在電壓一定時，___________________________________。

(2)小吳分別選用一個定值電阻和一個燈泡，探究“電流與電壓的關系”。多次實驗后繪制出了如圖丙所示的U-I圖像，其中_________（填“a”或“b”）是燈泡的電流隨電壓變化的圖像。

(3)小吳在只有一個電流表的情況下，連接了如圖丁所示的電路，測出了額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，R0為已知電阻，R1為滑動變阻器。請你幫助他完成實驗步驟：

①請在虛框內填入電流表或開關S1的元件符號。_________

②只閉合開關S和S2，調節R1的滑片P，使電流表示數為_________A。

③只閉合開關S和S2，保持滑動變阻器滑片P的位置不變，讀出電流表示數為I；

④小燈泡的額定功率P額= __________________ 。（用符號表示）

Answer 1

【答案】 左 滑動變阻器 RB 10 電流與電阻成反比 a U額/R0

【解析】

(1)①[1]甲中電壓表連接錯誤，應測電阻兩端的電壓，電壓表要與電阻并聯，改正后如下圖所示

②[2]開關閉合前滑動變阻器的滑片應位于阻值最大處，即最左端。

[3]若定值電阻斷路，則電流表沒有示數，電壓表串聯在電路中測電源電壓，電壓表有示數，不符合題意；若滑動變阻器斷路，則整個電路斷路，兩表都沒有示數，符合題意；故當閉合開關后，電流表和電壓表均無示數，故障可能是滑動變阻器斷路。

③[4]電阻兩端的電壓始終保持U1=2V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓為

變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為

故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40Ω的滑動變阻器；由歐姆定律，當選用5Ω的電阻時，電路的電流為

故小亮將四個定值電阻依次單獨接入電路，每次實驗時電壓表的示數均控制為2V不變，那么他應選擇的滑動變阻器是RB。

④[5]某次實驗中，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.2A，由歐姆定律，則這次實驗中的定值電阻的阻值是

⑤[6]通過多次實驗，可以得出結論：在電壓一定時，電流與電阻成反比。

(2)[7]因燈的電阻隨溫度的變化而變化，故電流隨電壓的變化關系為一曲線，其中a是燈泡的電流隨電壓變化的圖象。

(3)①[8]電流表與定值電阻串聯，則下面填電流表，上面填開關S1，如下圖所示

②[9]要測燈的額定功率，應先使燈正常發光，在沒有電壓表的情況下，電流表與定值電阻R0應起到電壓表的測量作用，故將R0與電流表串聯后再與燈并聯。只閉合開關S和S2，調節R1的滑片P，使電流表示數為。

④[10]在③中，電流表測燈與定值電阻的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，燈的額定電流為

小燈泡的額定功率為