Question

為了探究串聯(lián)電路的特點，小明設(shè)計了如圖甲所示的電路，他選用了標有“2.5V 0.3A”的小燈泡L，電壓恒為6V的電源，兩個電壓表V₁、V₂，電流表A，手邊有兩個變阻器，分別標有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”．

（1）為保證實驗的順利進行．電路中應(yīng)接入標有“______”的變阻器，電壓表V₂應(yīng)該選擇______的量程：
（2）連接好電路時，閉合開關(guān)S前，變阻器的滑片P應(yīng)移到最______端（選填“左”、“右”）：
（3）開始移動滑片的時候，電壓表V₂的示數(shù)______，電流表A的示數(shù)______；（選填“變大”、“變小”“不變”）
（4）移動滑片過程中，燈L的功率P、V₁的示數(shù)U₁、V₂的示數(shù)U₂、電流表的示數(shù)I的關(guān)系可以用圖象表示，乙圖中最符合實際的是______（假設(shè)燈絲電阻不變）

Answer 1

解：（1）燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，則電壓表V₂應(yīng)選擇0～15V的量程，∵I=，∴此時滑動變阻器接入電路的阻值為R滑==≈11.67Ω，則滑動變阻器應(yīng)選擇“20Ω 0.5A”．
（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)置于最右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值最大，閉合開關(guān)，移動滑片，滑動變阻器接入電路的阻值變小，滑動變阻器分壓變小，電壓表V₂示數(shù)變小；滑動變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，由歐姆定律得：電路電流變大，電流表示數(shù)變大．
（4）電路電流I=，U、R_L不變．移動滑片時R_滑變化，I變化，但I不是均勻變化的；
A、由P=I²R_L可知燈泡功率與電流不是正比關(guān)系，故A錯誤；
B、由P=可知，功率不與燈泡兩端電壓成反比，故B錯誤；
C、電流I=，電壓與滑動變阻器阻值均在變化，電流與電壓不成正比，故C錯誤；
D、U是定值，由U₁=U-U₂，可知U₁與U₂是一次函數(shù)關(guān)系，故D正確；故選D．
故答案為：（1）20Ω 0.5A；0～15V；（2）右；（3）變�。蛔兇�；（4）D．
分析：（1）由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出燈泡正常工作時滑動變阻器兩端的電壓與滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)滑動變阻器接入電路的阻值選擇滑動變阻器，根據(jù)滑動變阻器兩端電壓選擇電壓表量程．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是滑動變阻器的最大阻值．
（3）移動滑片，滑動變阻器接入電路的阻值變小，根據(jù)串聯(lián)電路特點及歐姆定律分析答題．
（4）根據(jù)電功率公式、歐姆定律、串聯(lián)電路特點分析答題．
點評：本題考查了實驗器材與電壓表量程的選擇、實驗注意事項、電路動態(tài)分析等問題，作圖象題時，要注意圖象與所對應(yīng)的知識向結(jié)合．