Question

小明和小紅利用圖甲所示電路分別進(jìn)行“測(cè)定值電阻”和“測(cè)燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)研究．
（1）小明斷開(kāi)S₃，閉合S₁、S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，由電壓表和電流表的測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成如圖乙的U-I關(guān)系圖象．根據(jù)圖象分析，可獲得結(jié)論：電阻一定，

電流與電壓成正比

．
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)將金屬滑片放在滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置，但小明未按此要求操作，除了從實(shí)物圖中能直觀地看到滑片所在的位置外，還能通過(guò)移動(dòng)滑片觀察到

電流表或電壓表的示數(shù)在變小

的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)．
（3）小紅斷開(kāi)S₂，閉合S₁、S₃，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)量燈泡L兩端的電壓和通過(guò)的電流，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入如下表格．由表格部分?jǐn)?shù)據(jù)分析，

電壓U/V	2.0	2.5	2.8	4.5
電流I/A	0.26	0.30	0.32	0

①若燈泡L的額定電壓為2.5V，燈泡的額定電功率為

0.75

W；
②電燈L中通過(guò)的電流與其兩端電壓不成正比，其主要原因是燈絲電阻受

溫度

影響；
③實(shí)驗(yàn)中電源電壓約為

4.5

 V．
④小紅表格的設(shè)計(jì)缺少兩個(gè)主要欄目：一是

燈泡功率

、二是

燈泡亮度

．
（4）做完實(shí)驗(yàn)后，小明和小紅將“測(cè)燈泡功率”實(shí)驗(yàn)與“測(cè)定值電阻”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有許多相似的地方，也有不同之處．請(qǐng)你寫(xiě)出一個(gè)不同之處：

原理不同或數(shù)據(jù)處理不同或滑動(dòng)變阻器的作用不同

．

Answer 1

分析：（1）斷開(kāi)S₃，閉合S₁、S₂，電路是一個(gè)由定值電阻和滑動(dòng)變阻器組成的串聯(lián)電路，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流．再結(jié)合圖象的特點(diǎn)，可得出相應(yīng)的結(jié)論；
（2）如果滑動(dòng)變阻器一開(kāi)始置于最大阻值處，再移動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)會(huì)變大，而如果沒(méi)按此要求來(lái)做，移動(dòng)滑片時(shí)，兩電表的示數(shù)都有可能變��；
（3）①?gòu)谋碇姓页鰧?duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，利用公式P=UI可計(jì)算燈泡的額定功率；
②燈泡的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化，這是電流與電壓不成正比的原因；
③從最后一列的數(shù)據(jù)分析，可判斷電源電壓的大小；
④因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量燈泡的功率，而表中對(duì)此內(nèi)容沒(méi)有體現(xiàn)，同時(shí)燈泡的實(shí)際功率直接決定其亮度，因此，亮度也是我們應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中重點(diǎn)觀察的內(nèi)容；
（4）從原理、數(shù)據(jù)處理等角度分析兩實(shí)驗(yàn)的不同之處．

解答：解：（1）讀圖可知，電流隨電壓變化，且比值不變，故可得出：當(dāng)電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；
（2）如果滑動(dòng)變阻器的阻值沒(méi)有放在最大處，移動(dòng)滑片，阻值增大時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)都可能變小，據(jù)此也可判斷其一開(kāi)始的接入情況；
（3）①當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí)，其功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；
②流經(jīng)燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，說(shuō)明電阻在變化，這是因?yàn)闊艚z的電阻會(huì)受溫度的影響；
③從表格中可以看出，當(dāng)電流為0時(shí)，電壓表示數(shù)4.5V，說(shuō)明此時(shí)電壓表直接與電流表和電源串聯(lián)，測(cè)量的是電源電壓，為4.5V；
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的“測(cè)燈泡的功率”，必須在表格中增加燈泡功率項(xiàng)目，同時(shí)，為了研究燈泡功率與亮度的關(guān)系，還應(yīng)記錄燈泡的亮度；
（4）兩實(shí)驗(yàn)中滑電阻依據(jù)的是R=

U

I

，測(cè)功率依據(jù)的是P=UI；測(cè)定值電阻的阻值要求三次測(cè)量的平均值，測(cè)功率則分別比較不同功率時(shí)燈泡的亮度等．
故答案為：（1）電流與電壓成正比；（2）電流表或電壓表的示數(shù)在變小；
（3）①0.75；②溫度；③4.5；④燈泡功率，燈泡亮度；
（4）原理不同或數(shù)據(jù)處理不同或滑動(dòng)變阻器的作用不同．

點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)將測(cè)定值電阻的阻值與測(cè)燈泡的功率合并在一個(gè)電路中進(jìn)行，具有一定的綜合性，在解答時(shí)，把握住兩實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，并明確電路的變化至關(guān)重要．測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，重點(diǎn)明確定值電阻的阻值是不變的，而燈泡燈絲的電阻則是變化的；測(cè)燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，明確實(shí)驗(yàn)的目的除了測(cè)出功率的大小之外，我們還要觀察燈泡的實(shí)際功率與燈泡亮度的關(guān)系，并明確燈泡的額定功率的求法．