Question

【题目】下面是两位同学进行的电学实验：

（1）甲同学为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图所示的电路。

①请用笔画代替导线完成图中电路的连接；

（_____）

②甲同学看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表 _____ ；

③如果甲同学连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向_____端调节，使电压表示数为_______V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器______________；

④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：___________________

电压U/V	2
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.4	0.2	0.1

（2）乙同学将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率。

①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无有示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是_____________；

②排除故障，继续实验，如图乙所示是某次实验电流表的示数为__A。最后根据实验数据画出I﹣U图象（如图丙），根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为_____W；

③通过分析I﹣U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是________________。

（3）完成上述实验后，乙同学又重新设计了电路（如图丁），测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1。请完成实验步骤（已知电源电压为U）。

①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为________；

②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，________，使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；

③则小灯泡的额定功率表达式为P额=________

Answer 1

【答案】 正负接线柱接反了 左 2 最大阻值太小 反 灯泡断路 0.1 0.625 灯丝电阻随温度的升高而变大 调节的滑片

【解析】

(1)①电压表应并联在定值电阻的两端，所以应将定值电阻的左接线柱与电压表的“”接线柱或变阻器下端接线柱连接；如图所示：

②闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了；

③在探究电流与电阻关系时，应保持电压的大小不变，所以当电阻从5Ω换成10Ω时，电阻变大，分压变大，应向左调整滑片，使电压表示数仍为2V；

滑动变阻器在电路中起分压作用，当定值电阻换成20Ω后，变阻器必须继续调大，才能确保定值电阻两端的电压仍为2V，如果无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小了；

④由实验数据可知，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

(2)①闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明为通路，电压表无示数，说明电压表并联部分短路了，因此产生这种现象的原因是灯泡短路；

②读图乙可知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，其示数为0.1A；读图丙可得，当电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.

③过分析IU图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻受温度影响，温度越高，灯丝电阻越大；

（3）①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为，保证灯正常发光；②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节的滑片，使电流表示数为I1，此时；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2，则的电阻为；③则小灯泡的额定功率表达式为P额=.