Question

晓明同学在实验室里做电学实验的电路图如图1所示，试验中电源电压保持不变，R₁为定值电阻．

（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到到______端．
（2）闭合开关S试触时，发现电流表和电压表的指针的指向出现如图2所示的情况，这是因为：电流表______，电压表______．
（3）他排除故障后，实验记录数据如下表：

实验次数	1	2	3
电压表读数U/V	2.0	4.0	6.0
电流表读数I/A	0.20	0.40	0.60

电阻R₁的阻值是______欧姆．三次实验时电阻R₁消耗的功率依次是______W，______W和______W．通过分析得出的结论是：______．利用这一电路还能完成的电学实验是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法测功率的实验中，滑动变阻器有两个作用：一是保护电路．二是改变灯泡两端的电压，使灯泡两端电压为额定电压，这个作用是很重要的．由灯泡的额定电压确定电压表的量程．灯泡与滑动变阻器串联在电源上，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应处于最大电阻处；
（2）电表指针偏到最大刻度右侧，说明选择的量程太小；电表指针偏向刻度盘的左侧，说明电表的正负接线柱接反了；
（3）任意一组电压表V₁和电流表A的数据，利用R=即可求出R₁的阻值；
根据P=UI结合表中电压表和电流表的数据，即可求出三次实验中R₁消耗的功率．根据数据即可得出结论；
根据测量的电压表和电流表的数据即可得知还能完成是伏安法测电阻．
解答：解：（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应处于最大电阻处，即移到b端；
（2）由图2所示的情况可知，电流表指针偏向刻度盘的左侧，说明电流从电流表的负接线柱流入，正接线柱流出，即：电流表的正负接线柱接反了；电压表的指针偏转到最大刻度的右侧，所接的电压表选择的是0～3V量程，所以说明选择的量程太小．
（3）根据R=可知：电阻R₁的阻值为：R===10Ω，
根据P=UI得：P₁=U₁I₁=2V×0.2A=0.4W，
P₂=U₂I₂=4V×0.4A=1.6W，
P₃=U₃I₃=6V×0.6A=3.6W，
分析可知：电阻一定，电压和电流的比值是一定的，则两者成正比，所以数据得到的结论是：电阻一定时，导体消耗的功率与其两端电压的平方成正比．
因为测量的是导体两端的电压和电流，所以还能完成是测电阻．
故答案为：（1）b；（2）正负接线柱接反了；选择的量程太小（3）10；0.4；1.6；3.6；电阻一定时，导体消耗的功率与其两端电压的平方成正比；测电阻．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道综合性探究题，在分析实验结论时要认真分析各个数据之间的数量关系．