Question

12．在探究“電流與電壓、電阻的關系”的實驗中，同學們提出了以下猜想：
猜想1：電流可能跟電壓成正比
猜想2：電流可能跟電阻成反比

（1）在驗證“猜想1”時，某同學的做法是：
①按圖1所示電路連接實物圖2，由于粗心，該同學的電路沒有連接完整，請你幫他連接完電路．
②保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑片P，記下幾組電壓和電流值，并對實驗數據進行分析，得到的結論是電阻一定時，通過導體的電流與電壓成正比．
（2）為了繼續(xù)驗證“猜想2”，該同學接下來的做法是：
①在上一次實驗中挑選了一組電流表示數為0.5A的實驗數據作為本次實驗的第一組數據．接著將10Ω的電阻換成25Ω的電阻，閉合開關后，該同學應右調節(jié)滑動變阻器的滑片，當觀察到電壓表示數為5V時，記錄電流表示數．
②再將25Ω的電阻換成5Ω的電阻，為了正確完成實驗，該同學還必須改變的連接．
（3）實驗室購買了一批規(guī)格為“2.5V 0.8W”的小燈泡，小明同學還想探究數據是否合理，于是他將電阻換為燈泡進行實驗．他設計了如圖3所示的電路圖．閉合開關后實驗，發(fā)現燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數較大，原因是燈泡斷路．
（4）排除故障后，小明調節(jié)滑動變阻器的滑片得到了三組電壓和電流的數據，填入他自己設計的表格．

次數	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W	平均電功率P'/W
1	2	0.34
2	2.5	0.4
3	3	0.44

I請指出這個表格設計不合理的地方．
Ⅱ小明操作規(guī)范讀數正確，根據表中數據．當小燈泡兩端電壓為2.5V時，求得小燈光的電功率為1W，故小明認為該小燈光不合格．

Answer 1

分析 （1）①根據電路圖連接實物圖；
②電阻一定時，通過導體的電流與電壓成正比
（2）研究電流與電阻的關系時，要控制電壓不變，根據歐姆定律求出這個電壓，當換上較大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規(guī)律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
（3）若電流表無示數，說明電路可能斷路；電壓表示數較大，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的燈泡斷路了；
（4）Ⅰ燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下的功率不同，據此分析；
Ⅱ由表中數據找出額定電壓下的電流，根據P=UI求額定功率．

解答 解：（1）根據電路圖連接實物圖，如下所示：

（2）①在上一次實驗中挑選了一組電流表示數為0.5A的實驗數據作為本次實驗的第一組數據，接著將10Ω的電阻換成25Ω的電阻，根據歐姆定律，電壓表示數U=IR=0.5A×10Ω=5V；
閉合開關后，根據分壓原理，電壓表示數增大，為控制電壓不變，要增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大變阻器連入電路中的電阻，該同學應右調節(jié)滑動變阻器的滑片，當觀察到電壓表示數為5V時，記錄電流表示數；
（3）經分析，閉合開關后實驗，發(fā)現燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數較大，原因是：燈泡斷路了；
（4）Ⅰ燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下的功率不同，取不同電壓下燈的功率沒有意義，是錯誤的；
Ⅱ當小燈泡兩端電壓為2.5V時，由表中數據知，電流為0.4A，小燈光的電功率為P=UI=2.5V×0.4A=1W
故答案為：（1）①如上所示；②電阻一定時，通過導體的電流與電壓成正比；（2）①右；5；③燈泡斷路；（4）Ⅰ燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下的功率不同，取不同電壓下燈的功率沒有意義，是錯誤的；Ⅱ1．

點評 本題探究“電流與電壓、電阻的關系”，考查電路的連接、實驗結論、操作過程、故障分析、數據處理等知識，均為中考的重要內容，要掌握．