Question

（2006?綿陽）（1）為了測定額定電壓為2.5V的小燈泡的額定電功率，實(shí)驗(yàn)室提供器材有：電源一個(gè)、滑動變阻器一個(gè)、電壓表兩只、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干、另有一個(gè)電子元件，該電子元件I-U圖象（即通過電子元件的電流I與電子元件兩端的電壓U的關(guān)系圖線）如圖甲所示．

①一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖，圖丙是根據(jù)電路圖乙連接實(shí)物圖的一部分，請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物連線補(bǔ)充完整．
②測量時(shí)要調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表V₁的示數(shù)為

2.5

v，若此時(shí)電壓表V₂的示數(shù)為2.2V，則燈泡的額定電功率為

0.7

W．
（2）實(shí)驗(yàn)室有如下器材：兩根長度相同、橫截面積不同的鎳鉻合金絲，一個(gè)電源，一只電流表，一個(gè)保護(hù)電阻，一個(gè)開關(guān)，若干根導(dǎo)線．要求探究的問題有兩個(gè)：A、探究導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積的關(guān)系；B、探究導(dǎo)體的電阻與它的長度的關(guān)系．
只利用上述器材能否完成A、B兩個(gè)探究任務(wù)？如果你認(rèn)為能，請繼續(xù)回答下面①中的問題；如果你認(rèn)為不能，則回答下面②中的問題．（選①回答正確得6分，選②回答正確得5分；①②都回答以①評分．）
①老師已經(jīng)設(shè)計(jì)并連接好基本實(shí)驗(yàn)電路．請你寫出繼續(xù)完成探究任務(wù)A．需要進(jìn)行的主要實(shí)驗(yàn)操作和需要記錄的測量數(shù)據(jù)：

將兩根鎳鉻合金絲分別全部接入電路，記錄不同橫截面積時(shí)電流表對應(yīng)的讀數(shù)

分析記錄數(shù)據(jù)就得到導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系；完成探究任務(wù)B需要進(jìn)行的主要實(shí)驗(yàn)操作和需要記錄的測量數(shù)據(jù)：

將一根鎳鉻合金絲全部長度接入電路中，記錄電流表的讀數(shù)；將同一根鎳鉻合金絲的部分長度接入電路中，記錄電流表的讀數(shù)（或?qū)⑼�一根鎳鉻合金絲的全部長度和部分長度分別接入電路中，記錄電流表對應(yīng)的兩次讀數(shù)）

，分析記錄數(shù)據(jù)就得到導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系．
②要求完成A、B兩個(gè)探究任務(wù)，需要補(bǔ)充哪些器材？

一根橫截面積與已有的兩根中的任意一根相同，但長度不同的鎳鉻合金絲（或兩根橫截面積相同但長度不同的鎳鉻合金絲）

．
按你的要求補(bǔ)齊實(shí)驗(yàn)器材，老師已經(jīng)設(shè)計(jì)并連接好基本實(shí)驗(yàn)電路，請你寫出繼續(xù)完成探究任務(wù)A需要進(jìn)行的主要實(shí)驗(yàn)操作和需要記錄的測量數(shù)據(jù)：

將兩根長度相同、橫截面積不同的鎳鉻合金絲分別全部接入電路中，記錄不同橫截面積時(shí)電流表對應(yīng)的讀數(shù)

分析記錄數(shù)據(jù)就得到導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系；
完成探究任務(wù)B需要進(jìn)行的主要實(shí)驗(yàn)操作和需要記錄的測量數(shù)據(jù)：

將兩根橫截面積相同長度不同的鎳鉻合金絲分別全部接入電路中，記錄不同長度時(shí)電流表對應(yīng)的讀數(shù)

，分析記錄數(shù)據(jù)就得到導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系．

Answer 1

分析：（1）①實(shí)物圖中，沒有連接的是滑動變阻器和電壓表V₁，滑動變阻器接線柱按“一上、一下”的方式連接，電壓表V₁的量程根據(jù)小燈泡的額定電壓選；
②實(shí)驗(yàn)中小燈泡和電子元件串聯(lián)，電壓表V₁測量小燈泡兩端的電壓，電壓表V₂測量電子元件兩端的電壓；當(dāng)電壓表V₁示數(shù)等于小燈泡額定電壓2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電壓表V₂示數(shù)對應(yīng)甲圖的電流值就是燈泡的額定電流，額定電壓和額定電流的乘積就是額定功率．
（2）探究導(dǎo)體的電阻與長度和橫截面積的關(guān)系采用的是控制變量法，探究導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制長度和材料相同；探究導(dǎo)體的電阻與它的長度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制橫截面積和材料相同．

解答：解：（1）①滑動變阻器下面的接線柱已選，上面選擇哪一個(gè)都行；小燈泡的額定電壓是2.5V，因此電壓表V₁選擇0～3V量程即可，連接后如下圖．
②小燈泡的額定電壓是2.5V，此時(shí)電子元件兩端的電壓2.2V，對應(yīng)甲圖中的電流為0.28A，因?yàn)殡娮釉�件和小燈泡串�?lián)電流相等，所以小燈泡的額定電流為0.28A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
（2）在探究導(dǎo)體電阻與長度和橫截面積的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法的思想．研究電阻和橫截面積的關(guān)系，選用兩根長度和材料相同，橫截面積不同的電阻絲分別接入電路，電流表示數(shù)的大小間接反應(yīng)電阻的大�。谎芯侩娮韬烷L度的關(guān)系，選用兩根橫截面積和材料相同，長度不同的電阻絲分別接入電路，電流表示數(shù)的大小間接反應(yīng)電阻的大小．
故答案為：（1）①如下圖；②2.5、0.7；
（2）①將兩根鎳鉻合金絲分別全部接入電路，記錄不同橫截面積時(shí)電流表對應(yīng)的讀數(shù)；
將一根鎳鉻合金絲全部長度接入電路中，記錄電流表的讀數(shù)，將同一根鎳鉻合金絲的部分長度接入電路中，記錄電流表的讀數(shù)（或?qū)⑼�一根鎳鉻合金絲的全部長度和部分長度分別接入電路中，記錄電流表對應(yīng)的兩次讀數(shù)）．
②一根橫截面積與已有的兩根中的任意一根相同，但長度不同的鎳鉻合金絲（或兩根橫截面積相同但長度不同的鎳鉻合金絲）；
將兩根長度相同、橫截面積不同的鎳鉻合金絲分別全部接入電路中，記錄不同橫截面積時(shí)電流表對應(yīng)的讀數(shù)；
將兩根橫截面積相同長度不同的鎳鉻合金絲分別全部接入電路中，記錄不同長度時(shí)電流表對應(yīng)的讀數(shù)．

點(diǎn)評：（1）題中易錯(cuò)點(diǎn)是小燈泡額定電流的確定，學(xué)生必須掌握串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)和具備一定的圖象分析能力；
（2）題中重點(diǎn)是能夠根據(jù)控制變量法的思想設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生熟悉控制變量法實(shí)驗(yàn)的一般步驟和思路．