Question

【題目】探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

（1）如圖甲所示，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整，并使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大_______；

（2）偉偉正確、規(guī)范完成連接后，閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器滑片從一端調(diào)節(jié)到另一端，并得到多組電流、電壓值（如表格），當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時(shí)電壓表示數(shù)如圖乙所示，其值為______V；根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：_______________________________；

（3）偉偉進(jìn)一步分析表格中數(shù)據(jù)很快知道了電源電壓為__________V；

（4）偉偉將原電路中滑動(dòng)變阻器換成標(biāo)有“20Ω 2A”的另一滑動(dòng)變阻器，繼續(xù)探究電流與電阻關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中始終保持電壓表示數(shù)為2V，則所選用的定值電阻阻值不能超過(guò)___Ω

（5）將如圖甲電路中定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈泡，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后畫(huà)出了燈泡的U—I圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是_______W；觀察圖像還發(fā)現(xiàn)，小燈泡的電阻隨電壓升高而變大，其原因：____________________。

Answer 1

【答案】 略 2.5 在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓成正比 3 40 0.625 燈絲的電阻隨溫度的 升高而增大

【解析】（1）滑動(dòng)變阻器正確地連接在電路中，必須“一上一下”，要使接入電路的電阻最大，接線柱需要選擇左上左下；

（2）由圖可知，電壓表選用的量程為0～3V，最小刻度值為0.1V，由指針位置可知電壓表的示數(shù)為2.5V．據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

（3）因?yàn)楫?dāng)滑片在左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零，電路總電阻最小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流最大，則電流表和電壓表示數(shù)都為最大．電阻兩端的電壓即為電源電壓，所以電源電壓為表格中最大的電壓值，即為3V；

（4）由題意可知，電阻R的最大阻值，此時(shí)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，

則電路中最小電流為，那么，此時(shí)的電阻R最大值為：故要求電阻的最大值不能大于40Ω．

（5）由圖象可知電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.25A，額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．觀察圖象還發(fā)現(xiàn)，小燈泡的電阻隨電壓升高而變大，其原因是：燈絲的電阻隨著溫度的升高而變大．故答案為：（1）如上圖所示；（2）2.5；電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（3）3；（4）40；（5）0.625；燈絲的電阻隨著溫度的升高而變大．