Question

18．小紅和小明在測量小燈泡的電功率的過程中，分別進行下列探究活動：
小明選了以下器材：額定電壓為2.5V的小燈泡、電源（4V），電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動變阻器（1A，20Ω）、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．小紅選了以下器材：額定電壓為2.5V的小燈泡、電源（4V），電流表（0～3A）、電壓表（0～15V）、滑動變阻器（1A，100Ω）、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
（1）算一算，要使測量更精確，還不會損壞電表，誰選擇的器材更精確：小明．
（2）接著他們開始做測定某導(dǎo)體電阻的實驗．請你以筆代線完成電路如圖1的連接．
（3）小明正確連接電路，當接通開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)（等于電源電壓），電流表的示數(shù)為零．移動滑動變阻器的滑片時，電壓表讀數(shù)基本沒變化，電流表示數(shù)始終為零．其原因可能是D
A、滑動變阻器接觸不良  　　B、開關(guān)接觸不良
C、小燈泡被短路了　　      D、小燈泡的燈絲斷了
（4）小明自帶某一段電爐絲的電阻，于是他用電爐絲換下電阻R_X．實驗中，小明通過改變滑動變阻器的阻值，由電流表、電壓表讀出相應(yīng)的數(shù)值，見下表．

電流/A	0.4	0.8	1.2	1.6
電壓/V	4.5	9.0	13.5	18.0

（a）請你根據(jù)表格將數(shù)據(jù)繪制到圖表如2中去．
（b）由表格內(nèi)容及作出的圖，分析可得出結(jié)論電阻一定時，電流跟電壓成正比．
（c）則電爐絲的電阻為11.25Ω．

Answer 1

分析 （1）為減小誤差，在不超量程的情況下，應(yīng)盡量選擇較小的量程進行測量；
（2）電流表、滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表與電阻并聯(lián)；
（3）電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)約等于電源電壓，則可能與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（4）（a）根據(jù)表格描點，并用平滑的曲線連接起來；
（b）根據(jù)表格內(nèi)容及圖象得出電流與電壓的正比例關(guān)系；
（c）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可計算出電爐絲的電阻值．

解答 解：（1）由題意知，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇0～3V量程；
電流表的量程可選擇0～0.6A量程；
小紅的滑動變阻器阻值太大，不好操作，故小明選擇的器材更準確；
（2）將電壓表與燈泡并聯(lián)，選擇0～2.5V的量程；
電流表與燈泡串聯(lián)，選擇0～0.6A的量程；
將滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，且要接一上一下，如圖所示：

（3）AB、滑動變阻器接觸不良或開關(guān)接觸不良，電路處于斷路狀態(tài)，電壓表沒有示數(shù)，故AB錯誤；
C、小燈泡兩端短路，與燈泡并聯(lián)的電壓表沒有示數(shù)，電流表有示數(shù)，故C錯誤；
D、小燈泡的燈絲斷了，電壓表被串聯(lián)接入電路，所以電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，符合題意；
故選D．
（4）（a）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

（b）由圖象可知，電壓和電流的比值不變，故可得結(jié)論：
電阻一定時，電流與電壓成正比．
（c）電爐絲電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{0.4A}$=11.25Ω．
故答案為：
（1）小明；（2）見上圖；（3）D；（4）（a）見上圖；（b）電阻一定時，電流跟電壓成正比；（c）11.25Ω．

點評 本題考查了實物圖的連接、作圖象、歐姆定律的應(yīng)用等，涉及的知識較多，綜合性強，難點是根據(jù)實驗要求選擇合適器材，使測量更準確．