Question

17．冬冬和同學(xué)們在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過程中：
他們先將R₁接入圖甲所示的電路中．再依次將定值電阻R₂、R₃接入a、b間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．每次更換電阻后需將滑片P向左（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，以保持a、b兩端的電壓不變，他們根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪出了圖乙所示的圖象．分析圖象可知：a、b兩端的電壓為2V，當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
在做完上述實(shí)驗(yàn)后．冬冬他們將電路改為測量小燈泡的電功率．所用電源電壓保持不變．圖丙是他們所連接的實(shí)物圖．

①閉合開關(guān)后．他們發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片P，電壓表的示數(shù)均為3V不變，小燈泡不發(fā)光．經(jīng)檢查，是由于其中一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤造成的，請你用筆在實(shí)物圖中將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線，
②排除故障后按照正確的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)．兩電表的示數(shù)分別如圖丁所示，電壓表的示數(shù)為2.5V．電流表的示數(shù)為0.36A．小燈泡額定功率為0.9W．

Answer 1

分析 根據(jù)串聯(lián)分壓或確定滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)方向；根據(jù)圖線的性質(zhì)，可判斷電源電壓的大小，并確定電流與電阻的關(guān)系；
①從圖中可以判斷出電壓表被串聯(lián)在了電路中，且燈泡與變阻器并聯(lián)了，據(jù)此再進(jìn)一步確定錯(cuò)接的導(dǎo)線并改正；
②明確電流表和電壓表的量程與分度值，根據(jù)指針位置讀出示數(shù)，再利用公式P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率．

解答 解：實(shí)驗(yàn)中，將R₁更換為R₂，又將R₂更換為R₃，定值電阻的阻值增大，根據(jù)串聯(lián)分壓的原理可知，定值電阻兩端的電壓將變大，為了控制定值電阻兩端的電壓不變，則應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，增大變阻器連入電路的阻值，即滑片應(yīng)向左端移動(dòng)；
分析圖乙可知，電流與導(dǎo)體的電阻關(guān)系圖線為一條反比例圖線，
由圖乙數(shù)據(jù)可得，a、b兩端的電壓U_ab=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V；
根據(jù)圖乙可得：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
①讀實(shí)物圖丙可以看出，燈泡與變阻器并聯(lián)了，且電壓表串聯(lián)在電路中；電壓表的內(nèi)阻很大，則電路中電流非常小，此時(shí)電壓表測量電源電壓，因此會(huì)出現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片P，電壓表的示數(shù)均為3V不變，小燈泡不發(fā)光的情況．
實(shí)物圖中從電流表向燈泡的導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，其改正情況如圖所示：

②從實(shí)物圖中可以確定，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，由丁圖可知電壓表示數(shù)為2.5V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由丁圖可知電流表示數(shù)為0.36A；
小燈泡的額定功率為：P_額=UI=2.5V×0.36A=0.9W．
故答案為：左；2；反比；
①見上圖；②2.5；0.36；0.9．

點(diǎn)評 本題考查了“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，電路圖及實(shí)物圖的連接，數(shù)據(jù)的分析，電流表和電壓表的讀數(shù)，以及電功率公式的運(yùn)用等，綜合性較強(qiáng)．