Question

【题目】某实验小组在探究实验时，实验室可供使用的器材有： A．电流表（量程0～0.6A，0～3A） B．电压表（量程0～3V，0～15V）
C．定值电阻R1（阻值为30Ω ） D．定值电阻R2 （阻值为10Ω ）
E．滑动变阻器Rl′（10Ω，2A ） F．滑动变阻器R2'（100Ω，1A）
G．干电池二节（一节干电池的电压为1.5V）
H．开关S一个，导线若干．
（1）利用以上部分器材探究“电阻一定时，电流与电压的关系”，要求实验过程中电表的最大示数能达到或超过电流表量程的一半，同时又考虑操作的方便．
①用来探究的定值电阻R应选 ， 滑动变阻器R′应选（两空均选填实验器材前的字母代号），电流表的量程应选 ．
②将图甲中的滑动变阻器阻值调到最大，试触开关时，会看到的现象是：电压表示数 ， 电流表示数 ． （选填“有”或“无”）
③图甲中只有一根导线的一个接头接错，请在错误处画“×”，并在图上改正．
（2）若将这个定值电阻换成小灯泡，还可测出小灯泡的电阻．当滑片向右滑动到某一位置后，继续向右滑动，电压表、电流表均有示数，但小灯泡始终不发光，这是由于的缘故；如图乙是小灯泡的U﹣I图象，它的电流与电压不成正比，其原因是小灯泡的电阻 ．
（3）实验小组的同学还想通过该连接好的电路测量所选定值电阻的阻值．如果要比较精确测量该电阻的阻值，要求电表的指针至少达到量程的三分之一，同时又要防止损坏电表．那么，滑动变阻器连入电路中的阻值范围是Ω．

Answer 1

【答案】
（1）D；E；0～0.6A；有；无；
（2）灯的实际功率过小；随温度的变化而变化；
（3）0～5
【解析】解：（1）①电源电压为3V，由于电路中电流会很小，所以电流表选择0～0.6A的量程． 因为要求实验过程中电表的最大示数能超过电表量程的一半．
若选择D，当滑动变阻器的阻值为零时，电路中的电流：
I= = =0.3A，刚好是电流表量程的一半；
如若选择C，当滑动变阻器的阻值为零时，电路中的电流：
I′= = =0.1A，所以不可以选择．
根据分压原理，若选用最大阻值为10Ω的滑动变阻器，当变阻器的最大电阻10Ω接入电路中时，定值电阻的电压为 ×3V=1.5V，满足电压表的要求；
故用来探究的定值电阻R应选D，滑动变阻器R′应选E，电流表的量程应选量程0～0.6A．②因电压表串联在电路中，而电压表内阻很大，电流表与电阻并联，电阻被短路，将图甲中的滑动变阻器阻值调到最大，根据欧姆定律，电路中电流几乎为0，试触开关时，电压表与电源连通，会看到的现象是：电压表示数有示数，电流表无示数；③电流表与电阻串联，电压表并联在电阻两端，如下所示：
；（2）当滑片向右滑动到某一位置后，继续向右滑动，变阻器连入电路中的电阻变大，电压表、电流表均有示数，说明电路为通路，但小灯泡始终不发光，这是由于通过小灯泡的实际电流太小，实际功率太小，小灯泡始终不发光；
灯丝电阻受温度影响，随灯泡温度升高而变大，由欧姆定律，U=IR，因电阻不是定值，所以灯泡电流与电压不成正比；（3）因为要求电表的指针至少达到量程的三分之一，电压表应不小于1V，电流表不小于0.2A．
所以当滑动变阻器为0时，电流表为：
I= =0.3A，电压表3V，未超过其量程；
电流表三分之一刻度为电流大小为0.2A，若电压表示数为1V，则电阻的电流：
I′= =0.1A，小于0.2A，所以电路中的最小电流应为0.2A，则电路总电阻：
R总= =15Ω，R为10Ω，则R滑=15Ω﹣10Ω=5Ω．
因此滑动变阻器的变化范围应为0～5Ω．
所以答案是：（1）①D；E；0～0.6A；②有；无；③如上所示；（2）灯的实际功率过小；随温度的变化而变化；（3）0～5．