Question

【題目】在緊張的中考復(fù)習(xí)中，小張同學(xué)和同桌小孟對物理的電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，為了更好的掌握實(shí)驗(yàn)，他們一起拿出了自己的實(shí)驗(yàn)器材，準(zhǔn)備重新回顧實(shí)驗(yàn)，其中有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、電源電壓6V、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導(dǎo)線若干，小張?jiān)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．
（1）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中： ①閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片移至（填“A”或“B”）端，起到保護(hù)電路元件安全的作用，電路連接好，小張閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，這是由于引起的；小張糾正錯誤后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
②小張先將R=25Ω的電阻接入，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)，把R換為20Ω的電阻時(shí)，應(yīng)將滑動變阻器的滑片位置向（填“A”或“B”）端移動，使電壓表示數(shù)保持2.5V不變，同時(shí)記下電流表的示數(shù)，接著把R分別換成15Ω、10Ω、5Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
③若要使所給的5個定值電阻依次接入電路中都能正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取滑動變阻器的最大阻值至少為Ω．
④小張根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖丙中的a圖象所示，由圖象可得結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與電阻成 ．
⑤同組的小孟也利用電路和器材按同樣的電阻更換順序又進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪出了如圖丙中的b所示的圖線，但小孟在操作中存在一個錯誤，請你根據(jù)圖象分析，小孟在實(shí)驗(yàn)中的錯誤是 ．
（2）順利完成這個實(shí)驗(yàn)后，他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)盒中還有小燈泡，銘牌上標(biāo)有額定電壓為2.5V，于是想測一下燈泡的電阻． ①小孟用小燈泡代替定值電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，連接完電路后，發(fā)現(xiàn)小燈泡微微發(fā)光，移動滑片，小燈泡亮度不變，請你幫助小孟分析原因： ．
②小孟將電路連接正確后，閉合開關(guān)，條件變阻器的滑片，使小燈泡剛好正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖丁所示，此時(shí)小燈泡的阻值是Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留一位）．
③實(shí)驗(yàn)中，小孟的小燈泡先由暗變亮，發(fā)出耀眼的光后被燒壞，為了避免燈絲燒斷，請你提出在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)： ．

Answer 1

【答案】
（1）B；電壓表正負(fù)接線柱接反；A；35；反比；沒有控制電壓表示數(shù)為2.5V不變
（2）將變阻器的下面兩個接線柱連入了電路中；8.3；眼睛應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)不能超過3V．
【解析】解：（1）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：①閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片移至阻值最大處即B端，起到保護(hù)電路元件安全的作用； 電路連接好，小張閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，即指針反向偏轉(zhuǎn)，這是由于電壓表正負(fù)接線柱引起的；②根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由25Ω改接成20Ω的電阻，電阻變小，其分得的電壓變�。�
探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，應(yīng)減小滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理可知，應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向A端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；③電源電壓6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓U滑=6V﹣2.5V=3.5V，變阻器的電壓是定值電阻的 =1.4倍，根據(jù)分壓原理，變阻器的電阻是定值電阻的 =1.4倍；當(dāng)定值電阻最大為25Ω時(shí)，該選取滑動變阻器的最大阻值至少為1.4×25Ω=35Ω；④小張根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖丙中的a圖象所示，由圖象可知，電阻與對應(yīng)的電流之積為2.5，為一定值，故可得結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與電阻成反比；⑤同組的小孟也利用電路和器材按同樣的電阻更換順序又進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪出了如圖丙中的b所示的圖線，由圖可知，當(dāng)電阻分別為5Ω、10Ω時(shí)，對應(yīng)的電流分別為0.3A和0.2A，根據(jù)歐姆定律的變形公式U=IR可知，電壓表示數(shù)分別為1.5V和2V，沒有控制電壓表示數(shù)為2.5V不變；（2）①小孟用小燈泡代替定值電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，連接完電路后，發(fā)現(xiàn)小燈泡微微發(fā)光，說明電路中電流很小，移動滑片，小燈泡亮度不變，即電流不變，說明變阻器失去了變阻的作用，原因是將變阻器的下面兩個接線柱連入了電路；②小孟將電路連接正確后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使小燈泡剛好正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖丁所示，圖中電流表分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，此時(shí)小燈泡的阻值：
R= ≈8.3Ω；③在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，眼睛應(yīng)注意觀察電壓表的示數(shù)不超過燈的額定電壓的五分之一，即電壓表示數(shù)不能超過3V．
所以答案是：（1）①B、電壓表正負(fù)接線柱接反；②A；③35；④反比；⑤沒有控制電壓表示數(shù)為2.5V不變；（2）①將變阻器的下面兩個接線柱連入了電路中；②8.3；③眼睛應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)不能超過3V．