Question

12．在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中，同學(xué)們提出了以下猜想：
猜想1：電流可能跟電壓成正比
猜想2：電流可能跟電阻成反比

（1）在驗證“猜想1”時，某同學(xué)的做法是：
①按圖1所示電路連接實物圖2，由于粗心，該同學(xué)的電路沒有連接完整，請你幫他連接完電路．
②保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，記下幾組電壓和電流值，并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到的結(jié)論是電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比．
（2）為了繼續(xù)驗證“猜想2”，該同學(xué)接下來的做法是：
①在上一次實驗中挑選了一組電流表示數(shù)為0.5A的實驗數(shù)據(jù)作為本次實驗的第一組數(shù)據(jù)．接著將10Ω的電阻換成25Ω的電阻，閉合開關(guān)后，該同學(xué)應(yīng)右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為5V時，記錄電流表示數(shù)．
②再將25Ω的電阻換成5Ω的電阻，為了正確完成實驗，該同學(xué)還必須改變的連接．
（3）實驗室購買了一批規(guī)格為“2.5V 0.8W”的小燈泡，小明同學(xué)還想探究數(shù)據(jù)是否合理，于是他將電阻換為燈泡進(jìn)行實驗．他設(shè)計了如圖3所示的電路圖．閉合開關(guān)后實驗，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)較大，原因是燈泡斷路．
（4）排除故障后，小明調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片得到了三組電壓和電流的數(shù)據(jù)，填入他自己設(shè)計的表格．

次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W	平均電功率P'/W
1	2	0.34
2	2.5	0.4
3	3	0.44

I請指出這個表格設(shè)計不合理的地方．
Ⅱ小明操作規(guī)范讀數(shù)正確，根據(jù)表中數(shù)據(jù)．當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時，求得小燈光的電功率為1W，故小明認(rèn)為該小燈光不合格．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)電路圖連接實物圖；
②電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比
（2）研究電流與電阻的關(guān)系時，要控制電壓不變，根據(jù)歐姆定律求出這個電壓，當(dāng)換上較大電阻時，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向；
（3）若電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)較大，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了；
（4）Ⅰ燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下的功率不同，據(jù)此分析；
Ⅱ由表中數(shù)據(jù)找出額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實物圖，如下所示：

（2）①在上一次實驗中挑選了一組電流表示數(shù)為0.5A的實驗數(shù)據(jù)作為本次實驗的第一組數(shù)據(jù)，接著將10Ω的電阻換成25Ω的電阻，根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)U=IR=0.5A×10Ω=5V；
閉合開關(guān)后，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)增大，為控制電壓不變，要增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻，該同學(xué)應(yīng)右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為5V時，記錄電流表示數(shù)；
（3）經(jīng)分析，閉合開關(guān)后實驗，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)較大，原因是：燈泡斷路了；
（4）Ⅰ燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下的功率不同，取不同電壓下燈的功率沒有意義，是錯誤的；
Ⅱ當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時，由表中數(shù)據(jù)知，電流為0.4A，小燈光的電功率為P=UI=2.5V×0.4A=1W
故答案為：（1）①如上所示；②電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比；（2）①右；5；③燈泡斷路；（4）Ⅰ燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下的功率不同，取不同電壓下燈的功率沒有意義，是錯誤的；Ⅱ1．

點評 本題探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”，考查電路的連接、實驗結(jié)論、操作過程、故障分析、數(shù)據(jù)處理等知識，均為中考的重要內(nèi)容，要掌握．