Question

16．（1）在验证欧姆定律实验中，所连接的电路如甲图所示，当E、F间接入的电阻R_o保持不变时，移动滑动变阻器R的滑片P，读出三组不同电压下的电流值．可探究出：当电阻一定时，电流与电压成正比．调节变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，再依次将E、F间的电阻R_o换成定值电阻R₁、R₂，且R₂＞R₁＞R_o，要使E、F间的电压表示数保持U不变，应将滑动变阻器的滑片P逐渐向B（选填“A”、“B”）端移动，可探究电流与电阻（选填“电流与电阻”、“电压与电阻”）的关系．

（2）在测小灯泡的电功率时，将E、F间的电阻换成一只额定电压是“3.8V”的小灯泡．在乙图电路中，当滑动变阻器的滑片P向A （选填“A”、“B”）端移动时，灯泡L逐渐变亮，电压表的示数逐渐变大，电流表的示数逐渐变大 （选填“变大”、“变小”），通过比较还发现．在灯泡逐渐变亮的过程中，电压表示数与电流表示数的比值在增大，造成这一比值增大的原因是灯丝电阻随温度的升高而增大．当小灯泡两端电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则电流表的示数为0.32A，小灯泡的电功率为1.216W．最后归纳时，老师告诉同学们，电压表的内阻很大，它并联在电路中时，只有极小的电流通过电压表，可以忽略不计，我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的，假如考虑了电流通过电压表的影响．你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率偏大（选填“偏大”、“偏小”、“相等”）．

Answer 1

分析 （1）掌握电流和电压的关系：电阻不变，电流和电压成正比．
探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变．若电阻变大，根据串分压的知识，则电阻两端的电压变大，串分压的知识判断滑片的移动方向．
（2）滑动变阻器的大小是由滑片到下面一个接线柱之间的距离决定的．根据小灯泡变亮，判断电路中的电流变化，从而判断出滑片的移动方向及电压表的示数变化．
解决此题还需知道灯丝的电阻随温度的升高而增大．
在进行电流表的读数时，要确定电流表的量程及分度值．根据P=UI计算小灯泡的电功率．
要判断小灯泡额定功率的大小，需判断出小灯泡两端的电压和电流测量产生的误差，从而可判断出功率的误差．

解答 解：（1）当电阻一定时，电流与电压成正比．
R₂＞R₁＞R₀，所以电阻两端的电压在增大．根据串联电路电压等于各串联电路电压之和和串分压的知识，要保持电阻两端的电压值不变，需将滑动变阻器的电阻增大，多分得一些电压．所以滑片需向B端移动；此次实验运用控制变量法控制电压一定，改变导体的电阻大小，所以可以探究导体中电流和导体电阻之间的关系；
（2）灯泡L逐渐变亮，说明电路中的电流变大，电流表的示数就会变大．根据欧姆定律，滑动变阻器的电阻应减小，所以滑片需向左端即A端移动．
这时由于小灯泡灯丝温度升高，而造成小灯泡电阻增大．
由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以其读数为0.32A．由P=UI=3.8V×0.32A=1.216W
若考虑电压表的电流，在测量中小灯泡两端的电压是正确的，而电流表的数值是小灯泡的电流和电压表的电流和，所测电流值偏大，根据公式P=UI得，灯泡的功率偏大．
故答案为：（1）正；B；电流与电阻；（2）A；变大；灯丝电阻随温度的升高而增大；0.32；1.216；偏大．

点评 此题将探究电流和电压、电阻的关系实验与测量小灯泡的电功率实验放在一起进行讨论，是因为这两个电路有相同的地方．
此题考查了滑动变阻器的应用及电流表的读数．滑动变阻器的大小是由滑片到下面一个接线柱之间的距离决定的．在进行电流表的读数时，要确定电流表的量程及分度值．
在此题中还用到了串分压的知识及有关电功率的计算．