11.小華用圖1所示的電路探究“通過(guò)電阻的電流跟兩端電壓的關(guān)系”,圖2是小華未完成連接的實(shí)驗(yàn)電路.

(1)若選用兩節(jié)新干電池串聯(lián)作電源,要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)減小.請(qǐng)你按照對(duì)電壓表量程的選擇和對(duì)滑動(dòng)變阻器連接的要求,用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖2中實(shí)驗(yàn)電路的連接.
(2)請(qǐng)觀察圖2,小華連好電路后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大值A(chǔ)端才能保證實(shí)驗(yàn)時(shí)不損壞儀表.
(3)小華在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,測(cè)出通過(guò)電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值,如表所示.
U(V)0.51.01.52.02.53.0
I(A)0.10.20.30.40.50.6
①若某次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖3所示,則通過(guò)電阻的電流是0.48A.
②請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖4中畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象.小華在實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值為5Ω;當(dāng)通過(guò)的電流為0.4A時(shí),電阻R 消耗的電功率為0.8W.
(4)若閉合開(kāi)關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針快速轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖5所示的位置,這是由于電壓表的正負(fù)接線柱接反了.
(5)如果將實(shí)驗(yàn)電路中的電阻R更換成一個(gè)額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后,要進(jìn)行“測(cè)量小燈泡的額定電功率”的實(shí)驗(yàn),則對(duì)實(shí)驗(yàn)電路還必須進(jìn)行怎樣的改動(dòng):增加一節(jié)干電池(或增大電源電壓),并將電壓表的量程改為0~15V.

分析 (1)由電路圖知,電壓表與R并聯(lián),滑動(dòng)變阻器串聯(lián)入電路中,根據(jù)電源電壓確定電壓表量程,由滑片的移動(dòng)電流表示數(shù)變化情況確定其接線柱;
(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大值處;
(3)①由電流表量程和分度值讀出電流表示數(shù);
②由表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線畫出圖象;由歐姆定律計(jì)算電阻R的大;由P=UI計(jì)算0.4A時(shí)R消耗的功率;
(4)電壓表使用時(shí)要讓電流從正接線柱流進(jìn),負(fù)接線柱流出;
(5)從電源、電壓表、電流表的量程進(jìn)行分析.

解答 解:
由電路圖知,電壓表與R并聯(lián),滑動(dòng)變阻器串聯(lián)入電路中,兩節(jié)新干電池串聯(lián)作電源,電源電壓為3V,所以電壓表使用0-3V量程,滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)減小,說(shuō)明電路中電阻變大,所以應(yīng)將B接線柱接入電路中,如圖所示:
;
(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大值A(chǔ)端,才能保證實(shí)驗(yàn)時(shí)不損壞儀表;
(3)①由圖3知,電流表量程0-0.6A,分度值0.02A,電流表示數(shù)為0.48A;
②由表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線畫出圖象,如圖所示:
;
當(dāng)R兩端電壓為2V時(shí),通過(guò)的電流為0.4A,所以R的阻值:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω;
此時(shí)R的功率:P=UI=2V×0.4A=0.8W;
(4)由圖電壓表的指針?lè)聪蚱D(zhuǎn),說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱接反了;
(5)燈泡的額定電壓為3.8V,所以電源應(yīng)增加一節(jié)電池或換用電壓大于3.8V的學(xué)生電源;電壓表的量程應(yīng)改為0~15V.
故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大值A(chǔ)端;(3)①0.48;②5;0.8;(4)正負(fù)接線本柱接反了;(5)增加一節(jié)干電池(或增大電源電壓),并將電壓表的量程改為0~15V.

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電阻的電流跟兩端電壓的關(guān)系,考查了實(shí)物電路的連接,實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、畫圖象、電阻的電功率計(jì)算等,考查得很全面也很典型.

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