Question

3．小明用如圖（a）所示的電路探究“電阻中的電流跟電阻兩端電壓的關(guān)系”，如圖（b）是小明未完成連接的實驗電路．
（1）電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程；現(xiàn)要求滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大．請你按照對電壓表量程的選擇和對滑動變阻器連接的要求，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖（b）中實驗電路的連接．
（2）小明按要求正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置，其原因可能是電阻R斷路．（寫出一個）
（3）小明在實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，測出通過電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值，如下表所示．

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）中畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象，小明在實驗中所用電阻R的阻值為5Ω．
（4）如果將實驗電路中的電阻R更換成一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，要進行“測量小燈泡的額定電功率”的實驗，則對實驗電路還必須進行怎樣的改動：增加一節(jié)干電池；電壓表換接0～15V的量程．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電阻兩端的最大電壓來判斷電壓表的量程，在連接電路時，注意滑動變阻器要一上一下，根據(jù)題目要求選擇下面一個接線柱，滑片離下面一個接線柱越遠，電阻越大．
（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，可能是因為滑動變阻器電阻在最小值或?qū)w斷路．
（3）①由描點法可得出U-I圖象，即在坐標(biāo)上找到每組電流、電阻值對應(yīng)的點，然后用線連點即可；由圖象可知，電壓與電流成正比，由表中數(shù)據(jù)找出電壓與對應(yīng)的電流，由歐姆定律可求出導(dǎo)體電阻．
（4）額定電功率是小燈泡在額定電壓下的實際功率，所以小燈泡兩端的電壓必須達到它的額定電壓．

解答 解：（1）由題意知，電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V的量程，電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)；滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，說明滑動變阻器的阻值應(yīng)減小，則應(yīng)接下面的A接線柱，如圖所示：

（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置說明電壓表并聯(lián)在電源的兩端測電源的電壓，可能是電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦芳措娮鑂斷路，也可能是此時滑動變阻器接入電路的電阻為0；
（3）找出每組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，然后用平滑的線把點連起來，如下圖所示；

由圖知，當(dāng)U=0.5V時，I=0.1A，則定值電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$═5Ω．
（4）測一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓必須能達到3.8V，因此電源必須增加一節(jié)干電池，由于燈泡的額定電壓為3.8V，故電壓表的量程也應(yīng)選擇0～15V．
故答案為：（1）0～3V；如圖所示；（2）電阻R斷路；（3）圖象如圖所示；5；（4）增加一節(jié)干電池；電壓表換接0～15V的量程．

點評 此題是探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”，考查了有關(guān)電壓表、滑動變阻器的接法及電路分析．