Question

【题目】小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验：

（1）小明选择了如下器材：电源（电压恒为 4.5 V）、滑动变阻器“20 Ω 2 A”、电流表、电压表、开关、定 值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的各一个）、导线若干。

①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应_____；

②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接；

（______）

③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于_____（选填“A”或“B”）端；闭合开关后，发现电流表 有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是_________；

④排除故障后，小明先将 5 Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为 2 V，再将 5 Ω电 阻换成 10 Ω电阻后，小明接下来的操作是：_____ ；当把 10 Ω的电阻换成 20 Ω的电阻后，无论怎样 调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明_____；

⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____比

（2）上述实验结束后，小明和同学们想要测量额定电流为 0.3 A 小灯泡的额定功率，却发现电压表已经损坏， 于是他们利用“20 Ω 2 A”的滑动变阻器以及原有器材，又设计了如图乙所示电路，测量过程如下：

①_____（填开关通断情况），移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为 0.3 A 时，小灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器的滑片位置不动，_____（填开关通断情况），记下电流表的示数为 0.3 A；

③则小灯泡的额定电功率为_____W

Answer 1

【答案】将电流表的指针调零 B 定值电阻短路 移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数保持2V不变 滑动变阻器连入电路的电阻为：大于滑动变阻器的最大阻值 反比 只闭合S1 只闭合S2

【解析】

第一空．使用电流表之前首先进行观察，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，接下来则应将电流表的指针调零；

第二空．电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻的两端，电路图连接如下：

第三空．为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应该移到最大阻值处，由图可知应该移至B端；

第四空．电流表有示数说明电路是通路，电压表示数为零则说明与其并联的定值电阻短路；

第五空．由控制变量法的思路可知：当将 5 Ω电 阻换成 10 Ω电阻后，小明接下来的操作是：移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数保持2V不变 ；

第六空．电阻换成 20 Ω的电阻后，根据串联电路的分压规律可知：滑动变阻器应该分2.5V电压，则滑动变阻器连入电路的电阻为：大于滑动变阻器的最大阻值，所以无论怎样 调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值；

第七空．可得结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比

第八空．第一次只闭合S1，（滑动变阻器使用左半段与灯泡串联）移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为 0.3 A 时，小灯泡正常发光；

第九空．保持滑动变阻器的滑片位置不动，第二次只闭合S2，（电路中只由滑动变阻器右半段接入电路）

第十空．电路电压不变，两次电路中电流相等，说明左段电阻与灯泡电阻之和等于右段电阻，

R滑右==15,RL=15-5

所以小灯泡的额定电功率为P额=。