Question

【題目】下面是小明和小華等同學進行的電學實驗.

(1)小明為了探究通過導體的電流跟電阻的關系，設計了如圖甲所示的電路.

①請用筆畫代替導線完成圖甲電路的連接__________ .

②小明看到了鄰組同學在閉合開關后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側，原因是_________.

③如果小明連接電路時接入的電阻為5Ω，控制電阻兩端的電壓為2V，那么將5Ω的電阻換成10Ω的電阻時，應將滑動變阻器的滑片向_______端調(diào)節(jié)，使電壓表示數(shù)為________V;把10Ω的電阻換成20Ω的電阻，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說明她選擇的滑動變阻器____________.

④更換器材后，重新實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，分析實驗數(shù)據(jù)可得出:當電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成____________比.

(2)小明將電阻換成標有“2. 5 V”字樣的小燈泡，測量其不同電壓下的電功率.

①正確連接電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是_______________.

②剎附敞排除故障，繼續(xù)實驗如圖乙所示是某次實驗電流表的示數(shù)為__________A，最后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出I-U圖像(如圖丙).

③通過分析I-U圖像，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是________.

(3)完成上述實驗后，小明又重新設計了電路(如圖丁)，測量另一個小燈泡的額定功率，這個小燈泡正常工作的電流為I1.請完成實驗步驟 (已知電源電壓為U).

①只閉合開關S1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為__________.

②只閉合開關S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，________ 使電流表示數(shù)為I1;再將滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表的示數(shù)為I2;此時R1接入電路的電阻為________(用物理量的符號表示).

Answer 1

【答案】 電流表正負接線柱接反了 左 2 最大阻值太小 反 小燈泡斷路 0.1 燈絲電阻隨溫度升高而增大 I1 移動R1滑片

【解析】解答：(1)①電壓表應并聯(lián)在定值電阻的兩端，所以應將定值電阻的左接線柱與電壓表的“”接線柱或變阻器下端接線柱連接；如圖所示。

②閉合開關后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側，原因是電流表正負接線柱接反了；

③在探究電流與電阻關系時，應保持電壓的大小不變，所以當電阻從5Ω換成10Ω時，電阻變大，分壓變大，應向左調(diào)整滑片，使電壓表示數(shù)仍為2V；滑動變阻器在電路中起分壓作用，當定值電阻換成20Ω后，變阻器必須繼續(xù)調(diào)大，才能確保定值電阻兩端的電壓仍為2V，如果無論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說明她選擇的滑動變阻器最大阻值太小了；④由實驗數(shù)據(jù)可知，當電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。

(2)①閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，說明為斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)部分斷路了，因此產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是燈泡斷路；②讀圖乙可知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.1A；③過分析IU圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是燈絲電阻受溫度影響，溫度越高，燈絲電阻越大。(3)分析實驗的原理可以得出其具體的步驟為：①只閉合開關S1,移動滑動變阻器R2的滑片,使電流表示數(shù)為I1；②只閉合開關S2,保持滑動變阻器R2的滑片位置不變,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片使電流表示數(shù)為I1；再將滑動變阻器R2的滑片調(diào)到最左端,讀出電流表的示數(shù)為I2；

③則小燈泡的電阻與變阻器R1此時的電阻相同,即R燈＝，