Question

【題目】（13分）下面是文奇和包博等同學(xué)進(jìn)行的電學(xué)實(shí)驗(yàn)：

（1）文奇為了探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。

①請(qǐng)用筆畫(huà)代替導(dǎo)線完成圖甲電路的連接；

②文奇看到了鄰組同學(xué)在閉合開(kāi)關(guān)后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè)，原因是電流表 ；

③如果文奇連接電路時(shí)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(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)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(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無(wú)法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說(shuō)明她選擇的滑動(dòng)變阻器 ；

④更換器材后，重新實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成 比。

（2）包博將電阻換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，測(cè)量其不同電壓下的電功率。

①正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，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(dòng)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是 ；

②排除故障，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)電流表的示數(shù)為 A。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出I﹣U圖象（如圖丙），根據(jù)圖象求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為 W；

③通過(guò)分析I﹣U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 。

（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，包博又重新設(shè)計(jì)了電路（如圖�。�，測(cè)量另一個(gè)小燈泡的額定功率，這個(gè)小燈泡正常工作的電流為I1。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟（已知電源電壓為U）。

①只閉合開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為 ；

②只閉合開(kāi)關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變， ，使電流表示數(shù)為I1；再將滑動(dòng)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則小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額= 。

Answer 1

【答案】（1）①

②正負(fù)接線柱接反 ③左 2 最大阻值太小 ④ 反

（2）①燈泡壞了 ②0.1 0.625 ③燈絲電阻隨溫度的升高而增大

（3）①I(mǎi)1 ②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片 ③

【解析】試題分析：（1）補(bǔ)充電路連接圖時(shí)，首先畫(huà)出電路原理圖，探究電流與電阻的關(guān)系應(yīng)將電壓表與定值電阻并聯(lián)，并將滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使定值電阻兩端電壓保持一定。②在閉合開(kāi)關(guān)后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè)，原因是電流表正負(fù)接線柱接反 。③如果文奇連接電路時(shí)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(shí)，電路的總電阻變大，電流變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，由串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，定值電阻兩端電壓變大，要保持定值電阻兩端電壓一定，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左端調(diào)節(jié)，使電壓表示數(shù)為2V；同理，將10Ω的電阻換成20Ω的電阻，要保持定值電阻兩端電壓一定，仍要向左調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變大，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無(wú)法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說(shuō)明她選擇的滑動(dòng)變阻器最大阻值太��；④分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

（2）①正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，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(dòng)，產(chǎn)生這種 現(xiàn)象的原因是與電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚�所以可能是燈泡壞了�?/span>②圖乙電流表所用量程為0~0.6A，電流表示數(shù)為0.1A。由圖丙知道，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，I額=0.25A，小燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.25A=0.625W。③燈絲電阻隨溫度的升高而增大。（3）本實(shí)驗(yàn)利用電流表、滑動(dòng)變阻器測(cè)小燈泡的額定功率 ①只閉合S1，小燈泡和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1，小燈泡正常發(fā)光。②只閉合S2，保持R2的阻值不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片，使電流表示數(shù)為I1，則R1=RL，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片至最左端，R2的阻值為零，電路中只有R1，此時(shí)電流表示數(shù)為I2，則R1=U/I2。③小燈泡的額定功率 P額=I12RL=I12R1=UI12/I2。