14.小芳為了探究“電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”,連接了如圖甲所示的電路(電源電壓為3V恒定).

(1)用筆畫(huà)線將甲圖中電路連接完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻變。
(2)閉合開(kāi)關(guān)后,電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)為3V,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是電阻斷路.
(3)排除故障后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了電阻R的I-U圖象如圖丙中a,分析圖象中數(shù)據(jù),電阻R=5Ω,可得結(jié)論:在電阻一定時(shí),電流與導(dǎo)體的電壓成正比.
(4)小芳僅將實(shí)驗(yàn)中的電阻R拆下,換用一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡,繼續(xù)實(shí)驗(yàn).移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn),電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)小燈泡兩端電壓為1.8V,實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的I-U圖象如丙中的圖線b,則小燈泡的額定功率為0.625W.

分析 (1)根據(jù)電源電壓確定電壓表選用的量程與電阻并聯(lián),根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)時(shí)接入電路的電阻變小確定變阻器的連接;
(2)若電流表示數(shù)為0,說(shuō)明電路可能斷路;電壓表示數(shù)為電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了;
(3)根據(jù)圖示找出a所對(duì)應(yīng)的電壓和電流,根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$求出電阻;分析電流與電壓的示數(shù)變化,得出電流與電壓的正比例關(guān)系;
(4)由圖丙確定電壓表量程與最小分度值,讀出電壓表示數(shù);由圖丁找出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流,然后由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率.

解答 解:(1)電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)時(shí)接入電路的電阻變小,即將滑片左邊電阻絲連入電路中,實(shí)物電路圖如圖所示:

(2)分分析,電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)為3V,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是電阻斷路了;
由圖丙知,電流隨電壓的關(guān)系為一直線,說(shuō)明電阻為一定值,圖丙中a電壓U=1.5V,電流I=0.3A,電阻R的阻值為R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω,可得結(jié)論:在電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體導(dǎo)體兩端電壓成正比;
(4)由圖丙知,電壓表量程是0~3V,最小分度值是0.1V,電壓表示數(shù)是1.8V;由圖丙可知,燈泡額定電壓2.5V對(duì)應(yīng)的電流是0.25A,則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.
故答案為:
(1)見(jiàn)上圖;(2)電阻斷路(3)5;電阻一定時(shí),電流與導(dǎo)體的電壓成正比;(4)1.8;0.625.

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn),考查電路的連接、電路故障的分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,屬于中等題.

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