Question

图甲是小明探究电流跟电压关系的电路图．若电源电压保持不变，当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示．

（1）由图象可知：通过R的电流与R两端的电压成    ，R的最大功率P=    W，滑动变阻器的最大阻值R_滑=    Ω．
（2）实验操作中滑片至少要移动    次，目的是    ．
（3）在完成以上实验后，小明又测额定电压为2.5V的小灯泡的电流和电压，下列图象正确的是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）读图可知这是一个正比例函数图象，R的功率可从图中获得数据，用公式P=UI求出，滑动变阻器的最大阻值也可从图中获得数据，用求出；
（2）滑动变阻器的作用除了保护电路之外，更重要的是改变电路中的电压与电流从而达到探究规律的目的；
（3）图象中表示出了电流与电压之间的变化关系，我们又知道灯丝的电阻会随着温度的升高而增大，因此这条线应该是一条曲线，而且它的弯曲方向应符合灯丝电阻的变化规律．
解答：解：（1）因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象，且呈一条直线，所以能过R的电流与R两端的电压成正比．R功率最大时是其两端电压为3V时，此时对应的电流为0.6A，据公式P=UI=3V×0.6A=1.8W．滑动变阻器阻值最大时，就是滑片P在a端时，从图象中可知，此时R两端的电压为0.5V，流经变阻器的电流为0.1A．又因为当滑片P在b端时，电压表的示数为3V，可知这就是电源电压，那么可进一步推出，当滑片P在a端时，滑动变阻器两端的电压就等于3V-0.5V=2.5V．根据公式；
（2）为了探究电流与电压的关系，必须测量多组数据，一般不少于3次，实验中要靠滑片的滑动来实现这一变化；
（3）小灯泡与定值电压最大的不同在于，它的灯丝阻值会随着温度的升高而变大，其图象应是一条曲线，所以A错．因为电流增大时，灯丝的温度会升高，灯丝的阻值会变大，选择电压U与电流I的对应点，根据欧姆定律，就应该是此时电阻的阻值，通过观察图象的弯曲方向，C和D都不符合电阻值随温度的升高而增大，只有B符合这一规律．
故答案为：（1）正比，1.8，25；（2）3，多次实验、寻找规律；（3）B．
点评：图象中包含了大量有用的信息，关键看我们能否结合实验的要求将其找出，然后再利用相关公式进行计算．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以它的图象是一条曲线而非理想中的直线．