Question

如图1所示，是小明探究“电阻上的电流跟两端的电压的关系”实验．

（1）请用笔画线代替导线，完成实物图的连接（要求导线不能交叉）．
（2）实验开始前，滑动变阻器的滑片P应置于________端．（填“A”或“B”）
（3）小明连接好电路，若闭合开关后，发现电流表有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因可能是________（写出一种即可）．
（4）故障排除后，闭合开关，移动滑片P到不同位置时，分别测出电阻通过的电流和对应的电压值，作出了如图2所示的“U-I”图象，从图象可得出电流与电压关系的初步结论：当电阻一定时，________．
（5）同组的小华将定值电阻R换成额定电压为3.8V的小灯泡来做上面的实验．
①测得小灯泡的电流和电压值如右表所示，分析表中数据，却发现得不到与小明相同的结论，原因可能是________．
②小华发现他连接的实验电路可以用来“测小灯泡的额定功率”．于是他调节滑动变阻器滑片P使灯泡两端的电压为3.8V时，电流表示数如图3所示，则电路电流是________A，小灯泡的额定功率是________W．
（6）小明和小华经过讨论，决定用本实验器材来继续探究“电流产生的热量与什么因素有关”的实验．他们补充了如图4所示的器材，为顺利完成实验探究，还需要补充的器材有：秒表和________．

实验次数	1	2	3
U/V	2	3	4
I/A	0.20	0.28	0.31

Answer 1

解：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，且由于电源电压是3V，所以电压表并联在定值电阻两端，并且选择小量程，电流表串联在电路中；见下图：

（2）在闭合开关前，滑片应打到最大阻值处；实验开始前，滑动变阻器的滑片P应置于A端．
（3）小明连接好电路，若闭合开关后，发现电流表有示数，即电路是连通的；而电压表无示数，即此时电压表所测的电压为0，故有可能是由于定值电阻R短路造成的；
（4）分析题中的电流和电压关系图象，不难看出，在电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；
（5）①分析所测得小灯泡的电流和电压值的数据，发现通过灯丝的电流与其两端的电压不是成正比的，这可能是由于灯丝的电阻受温度的影响而发生了变化，导致无法得到小明的结论；
②此时灯泡的电压等于额定电压，即为3.8V；而电流表选的是小量程，即其分度值是0.02A，故电流表的示数是0.3A，故此时的功率是P=UI=3.8V×0.3A=1.14W，由于此时灯泡正常发光，所以该灯泡的额定功率就是1.14W；
（6）据焦耳定律可知，电流通过导体所产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关，故用本实验器材来继续探究“电流产生的热量与什么因素有关”的实验．还需要补充的器材有：秒表和阻值不同的电阻丝；
故答案为：（1）答案见上面的分析； （2）A； （3）定值电阻R短路（或电压表断路等）；（4）导体中的电流跟它两端的电压成正比； （5）①灯丝电阻受温度影响； ②0.3； 1.14；（6）阻值不同的电阻丝．
分析：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，并且选择小量程；
（2）在闭合开关前，滑片应打到最大阻值处；
（3）电流表有示数，即表明该电路是连通的；而电压表无示数，即此时电压表所测的电压为0，故据此分析即可判断；
（4）分析图表中电流和电压的关系即可判断规律；
（5）①导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，故实际情况分析判断即可解决；
②此时该灯泡正常发光，故先判断出电流表的量程，而后据分度值读出电流表的示数，后据公式P=UI可计算出此时的额定功率；
（6）据焦耳定律可知，电流通过导体所产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关，据此可以判断该题的答案．
点评：本题需要注意的两个问题：
（1）电路图和实物电路的连接，重点是电表和滑动变阻器的连接．
（2）额定功率的计算，找到额定电压下对应的电流就是额定电流，额定电压和额定电流的乘积就是额定功率．