Question

【題目】下面是小劉同學(xué)進(jìn)行的電學(xué)實(shí)驗(yàn)：
（1）小劉為了探究導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路． ①請用筆畫代替導(dǎo)線完成圖甲電路的連接；
②小劉看到了鄰組同學(xué)在閉合開關(guān)后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè)，原因是電流表；
③如果小劉連接電路時(shí)接入的電阻為5Ω，控制電阻兩端的電壓為2V，那么將5Ω的電阻換成10Ω的電阻時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向端調(diào)節(jié)，使電壓表示數(shù)為V；把10Ω的電阻換成20Ω的電阻，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說明她選擇的滑動(dòng)變阻器；
（2）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小劉又重新設(shè)計(jì)了電路（如圖乙），測量一個(gè)小燈泡的額定功率，這個(gè)小燈泡正常工作的電流為I1 ． 請完成實(shí)驗(yàn)步驟（已知電源電壓為U）． ①只閉合開關(guān)S1 ， 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為；
②只閉合開關(guān)S2 ， 保持滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變，使電流表示數(shù)為I1；再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表的示數(shù)為I2；
③則燈泡的額定功率表達(dá)式為P額 ． （用U、I1、I2表示）

Answer 1

【答案】
（1）正負(fù)接線柱接反了；2；最大電阻小于25Ω
（2）I1；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片； U
【解析】解：（1）①探究導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示： ②小劉看到了鄰組同學(xué)在閉合開關(guān)后，電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè)，原因是電流表正負(fù)接線柱接反了；③如果小劉連接電路時(shí)接入的電阻為5Ω，控制電阻兩端的電壓為2V，那么將5Ω的電阻換成10Ω的電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小電壓表示數(shù)增大變阻分得的電壓，根據(jù)分壓強(qiáng)原理，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左端調(diào)節(jié)，使電壓表示數(shù)為2V；
電源電壓為4.5V，變阻器分得的電壓為4.5V﹣2V=2.5V，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入20Ω的電阻時(shí)，變阻器的電阻至少為 ×20Ω=25Ω
把10Ω的電阻換成20Ω的電阻，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值，說明她選擇的滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于25Ω；（2）分析實(shí)驗(yàn)的原理可以得出其具體的步驟為：①只閉合開關(guān)S1 ， 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為I1；②只閉合開關(guān)S2 ， 保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片使電流表示數(shù)為I1；
再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表的示數(shù)為I2；③則小燈泡的電阻與變阻器R1此時(shí)的電阻相同，即R燈= ，
小燈泡的額定功率P額=I12R燈=I12 = U．
所以答案是：（1）①見上圖；②正負(fù)接線柱接反了；③2；最大電阻小于25Ω；（2）①I1 ， ②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片；③ U．