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    14．小航和小组的同学使用以下实验器材：电压为6V的电源．电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，小灯泡、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干．完成了下面的实验：

    （1）在探究“电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器除保护电路外，还有改变电阻两端的电压的作用．
    （2）在探究“电流和电阻的关系”的实验中，所测得的几组电流、电压值如下表所示，
     实验次数 1 2 3
     电阻R/Ω 5 10 15
     电流I/A 0.6 0.3 0.24
    ①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第3次实验的数据存在错误．产生错误的原因是没有控制电阻两端的电压不变．
    ②如图甲所示，连接好电路闭合开关后发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，可能的故障是电阻R断路
    （3）他做完实验后，把定值电阻换成小灯泡，又完成了“测量额定电压是2.5V小灯泡电功率”的实验，如图乙所示：
    ①请用笔画线代替导线在图乙中完成实物电路连接，要求滑片向左滑动时灯泡亮度变亮．
    ②他要连接电路时，发现电流表的指针偏向左侧无刻度处，原因可能是电流表没有调零．解除故障后，正确连接电路，闭合开关，他发现小灯泡过亮，为了完成实验，接下来他的操作是，立即断开开关，把滑动变阻器阻值调到最大值；再闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图丙所示图象，根据图象可知小灯泡的额定电流是0.25A；额定功率是0.625W；小航在计算灯丝电阻时将不同电压时的电阻求平均值，这种做法是错误的，原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．

    分析 （1）探究电流与电压的作用，需要改变电阻两端的电压，变阻器起到这个作用；
    （2）①要得到电流与电阻的反比关系，需保持电阻两端的电压不变，由此分析；
    ②若电路中没有电流，则可能发生断路，电压表示数接近电源电压，则说明与电压表并联的电路断路；
    （3）①电流表与灯泡串联，滑动变阻器应一上一下接法；
    ②电流表、电压表使用前需要调零，闭合开关前滑片要处于电阻最大处；电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少；知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率；利用曲线图和额定电压，确定灯泡的电流，再利用P=UI求出电功率；分析曲线变化确定小灯泡的电阻变化．

    解答 解：（1）在探究“电流与电压关系”的实验中，需改变电阻两端的电压，滑动变阻器除保护电路外，还有改变电阻两端电压的作用；
    （2）①由表格中数据知，当换用15Ω的电阻时，阻值为5Ω的3倍，但电流为0.24A，与0.6A不成3倍关系，可能没有保持电阻两端的电压不变；
    ②电流表示数几乎为零，说明电路发生断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的电路之外部分完全，可能是电阻断路；
    （3）①电流表与灯泡串联，滑动变阻器应一上一下接法，电路图如下图：

    ②他要连接电路时，还没有闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线的左边，造成原因是电流表没有调零；正确连接电路，闭合开关，他发现小灯泡过亮，是滑动变阻器阻值太小，接下来应该断开开关，把滑动变阻器的阻值调至最大值；根据图象可知U=2.5V时，I=0.25A，则P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
    灯丝的电阻随温度的升高而增大，图中从原点到M点再到N点的曲线，可以看出小灯泡两端电压增大，电流也随着增大，灯丝的温度会升高，反映灯丝的电阻是变化的，所以不能求电阻的平均值．
    故答案为：（1）改变电阻两端的电压；（2）①3；没有控制电阻两端的电压不变；②电阻R断路；（3）①见上图；②电流表没有调零；滑动变阻器阻值调到最大值；  0.25；0.625；灯丝的电阻随温度的升高而增大．

    点评 该题考查学生对于滑动变阻器在实验中的作用、调节以及接入阻值的运算的掌握程度．本题还考查了电流表的使用、电流表读数、功率计算、故障分析等问题．

    练习册系列答案
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     次数 高度（cm）深度（cm） 
     1 5 1
     2 8 2
     3 10 4
    （1）大梦松手后，铁钉自由落下，是因为铁钉受到重力的作用
    （2）根据实验记录，能得到的结论是在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大
    （3）根据上述结论，请你帮大梦给工人提供一点建议：提高打夯机的高度
    （4）利用不同铁钉探究猜想②时，需要控制下落高度相同，请你设计实验记录表格．

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