Question

【題目】小明同學(xué)在探究“電流與電壓的關(guān)系”實驗中，選用器材如下：電壓為4.5V的電源、滑動變阻器RA（50Ω 1A）、滑動變阻器RB（20Ω 1A）、電流表、電壓表、開關(guān)、定值電限、導(dǎo)線若干。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的實驗電路連接完整。

（_________）

(2)連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，防止因電路短路造成電流過大而損壞元件。開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最________（填“左”或“右”）端。

(3)開關(guān)閉合后，兩表均無示數(shù)，故障可能是________（填“定值電阻”或“滑動變阻器”）斷路。

(4)排除故障后，多次改變定值電阻兩端的電壓，測得實驗數(shù)據(jù)如下表。第2次電壓表的示數(shù)如圖乙，則此時電壓為________V，分析數(shù)據(jù)可知：電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成________。

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	1.0		2.0	2.4	3.0
電流I/A	0.10		0.20	0.24	0.30

(5)實驗中所用定值電阻的阻值是________Ω，所選的滑動變阻器是________（填“RA”或“RB”）。

(6)完成實驗后，子森想測量小燈泡的額定功率，重新設(shè)計了電路（如圖丙），這個小燈泡正常工作的電流為I額，請完成實驗步驟（已知電源電壓為U、R2的最大阻值為R2）：

①閉合開關(guān)S1，S2接1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為________；

②閉合開關(guān)S1，S2接2，保持滑動變阻器________的滑片位置不變，調(diào)另一個滑動變阻器R1的滑片，使電流表示數(shù)為________；再將滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最右端，讀出電流表的示數(shù)為I；

③小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額________。

Answer 1

【答案】 左 )滑動變阻器 1.4 正比 10 RA I額 R2 I額 I額2×（-R2）

【解析】

(1)[1]由題意電壓表與電阻絲并聯(lián)，故連接電路如下圖：

(2)[2]防止因電路短路造成電流過大而損壞元，開關(guān)閉合，應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到阻值最大，故滑片滑到最左端。

(3)[3]開關(guān)閉合后，兩表均無示數(shù)，說明電路的干路斷路了，故滑動變阻器斷路了。

(4)[4][5]結(jié)合表中實驗數(shù)據(jù)和圖乙可知，第2次電壓表的示數(shù)為1.4V，分析表中數(shù)據(jù)可知：電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

(5)[6]定值電阻的阻值可利用表中數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律計算

[7]所選的滑動變阻器的阻值可利用串聯(lián)電路特點來計算

滑動變阻器的電阻為

故兩個滑動變阻器選RA。

(6)①[8]為了測量小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)S1，S2接1，此時燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián)，移動滑動變阻器R2的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，故電流表示數(shù)為I額。

②[9][10]閉合開關(guān)S1，S2接2，此時R1和R2串聯(lián)，由R1替代小燈泡，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變和原來一樣，調(diào)另一個滑動變阻器R1的滑片，故使電流表示數(shù)仍為I額，這樣R1完全等效的替代了燈泡。

③[11]由上一步驟可知，滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最右端，此時滑動變阻器R2阻值最大為R2，讀出電流表的示數(shù)為I，則小燈光的電阻即為R1的電阻

小燈泡的額定功率為