Question

10．小明用如圖甲所示的電路進行“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”實驗，圖乙是小明未完成連接的實驗電路．

（1）要求滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大．請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實驗電路的連接．
（2）小明按要求正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置．其原因可能是電阻R處斷路．（寫出一個即可）
（3）小明在實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，測出通過電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值，如表所示．

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①請據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象．
②小明在實驗中所用電阻R的阻值為5Ω；當(dāng)通過的電流為0.3A時，電阻R 消耗的電功率為0.48W．
（4）如果將實驗電路中的電阻R更換成一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，要進行“測量小燈泡的額定電功率”的實驗，則對實驗電路還必須進行哪兩方面的改動：
①增加一節(jié)干電池；②電壓表換接0～15V的量程．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電阻兩端的最大電壓來判斷電壓表的量程，在連接電路時，注意滑動變阻器要一上一下，根據(jù)題目要求選擇下面一個接線柱，滑片離下面一個接線柱越遠，電阻越大．
（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，可能是因為滑動變阻器電阻在最小值或?qū)�體斷路．
（3）①由描點法可得出U-I圖象，即在坐標(biāo)上找到每組電流、電阻值對應(yīng)的點，然后用線連點即可；
②由圖象可知，電壓與電流成正比，由表中數(shù)據(jù)找出電壓與對應(yīng)的電流，由歐姆定律可求出導(dǎo)體電阻；根據(jù)P=UI求出當(dāng)通過的電流為0.3A時電阻R消耗的電功率．
（4）額定電功率是小燈泡在額定電壓下的實際功率，所以小燈泡兩端的電壓必須達到它的額定電壓．

解答 解：（1）由題意知，電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V的量程，應(yīng)與電阻并聯(lián)；
滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，說明滑動變阻器的阻值應(yīng)減小，則應(yīng)接下面的A接線柱，如圖所示：

（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置說明電壓表并聯(lián)在電源的兩端測電源的電壓，可能是電壓表并聯(lián)的部分斷路即電阻R斷路，也可能是此時滑動變阻器接入電路的電阻為0；
（3）①找出每組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，然后用平滑的線把點連起來，如下圖所示；

②由圖知，當(dāng)U=0.5V時，I=0.1A，則定值電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
當(dāng)通過的電流I=0.3A時，兩端的電壓U=1.6V，則電阻R消耗的電功率P=UI=1.6V×0.3A=0.48W．
（4）測一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓必須能達到3.8V，因此對實驗電路還必須進行以下兩方面的改動：
①電源必須增加一節(jié)干電池；②電壓表換接0～15V的量程．
故答案為：（1）如圖所示；（2）電阻R處斷路；（3）①圖象如圖所示；②5；0.48；（4）①增加一節(jié)干電池；②電壓表換接0～15V的量程．

點評 本題考查了電表量程的選擇、連接實物電路圖、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗設(shè)計等，連接實物電路圖時，要注意電表量程的選擇與滑動變阻器的接法．