Question

10．小明利用實驗探究通過電阻的電流跟電阻兩端電壓的關(guān)系．

（1）請你根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的器材連接起來．要求：電流表接大量程，變阻器滑片向右移動時，電流表示數(shù)變小，導(dǎo)線不能交叉．
（2）小明連接好電路后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，電流表示數(shù)幾乎為0，電壓表示6V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是電阻R斷路．
（3）小明排除故障后繼續(xù)試驗，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，測出通過電阻R的不同電壓和對應(yīng)的電流值，如表所示．

實驗次序	電壓U/V	電流I/A
1	0	0
2	2	0.4
3	3	0.6
4	5	1.0
5	6	1.2

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出電阻R的U-I的關(guān)系圖象．
（4）小明在實驗中所用電阻R的阻值5Ω；分析表中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（5）小明將電阻換成一個額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω的小燈泡進行測量小燈泡的額定電功率的實驗：為了使實驗更準確，需要對電路連接進行改進，你的改進是將電壓表的量程換為0～3V．實驗時調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖丁所示，其讀數(shù)為0.24A．則小燈泡的額定功率是0.6W．

Answer 1

分析 （1）掌握電流表和滑動變阻器的連接，注意電流表正負接線柱和量程的選擇，滑動變阻器要接一上一下，根據(jù)要求確定所接下面的接線柱；
（2）當電流表無示數(shù)時，則串聯(lián)電路斷路，根據(jù)斷開處的電壓等于電源電壓判斷斷路處；
（3）測出了定值電阻不同電壓下的電流值，依次在圖象中找到電壓和電流對應(yīng)的點，利用描點法畫出圖象；
（4）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$掌握電流和電壓的關(guān)系：電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；
（5）電壓表能使用0～3V的量程更準確；根據(jù)電流表選擇的量程和最小分度值，讀出示數(shù)，根據(jù)P=UI計算出電功率．

解答 解：（1）電流表與電阻串聯(lián)，根據(jù)實際情況，電流表應(yīng)選擇0～3A的量程；滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)變小，則滑動變阻器的電阻變大，下面應(yīng)接左邊的接線柱；如圖所示：

（2）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)無論怎樣滑動滑片P，電流表均無示數(shù)，則電路某處斷路，又電壓表示數(shù)約為6V，則與電壓表并聯(lián)的電阻發(fā)生斷路；
（3）利用描點法依次在圖象中找到定值電阻兩端不同電壓對應(yīng)的電流值，畫出圖象；如圖；

（4）由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，則電流增大為原來的幾倍，可知電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（4）測量2.5V 10Ω的小燈泡的額定功率，電壓表的示數(shù)應(yīng)為2.5V，所以為了使實驗更準確，應(yīng)將電壓表的量程換為0～3V；
電流表選擇0～0.6A量程，示數(shù)為0.24A，則額定功率為P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）如圖所示；
（2）電阻R斷路；
（3）如圖；
（4）5；電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）將電壓表的量程換為0～3V，電流表換0～0.6A的量程；0.24；0.6．

點評 此題是探究通過電阻的電流跟其兩端電壓的關(guān)系，考查了電流表、滑動變阻器的使用，對實驗數(shù)據(jù)的分析，同時考查了對電路故障的分析，注意控制變量法在實驗中的應(yīng)用，在寫結(jié)論時，不要忘了控制的變量．