Question

小明用圖甲所示的電路，探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”，供選用的兩個(gè)滑動(dòng)變阻器規(guī)格分別是“1A 20Ω”、“1A 50Ω”．圖乙是小明連接的部分實(shí)驗(yàn)電路．

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實(shí)驗(yàn)電路的連接．要求電壓表應(yīng)選擇合適的量程，當(dāng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大．
（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______．（寫出一個(gè)即可）

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

（3）小明在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)變阻器滑片，測(cè)出通過電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如下表．
a．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象．
b．根據(jù)圖象得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：______
c．實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值為______．
（4）小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選用的變阻器規(guī)格是______．
（5）如果將實(shí)驗(yàn)電路中的電阻R更換成一個(gè)額定電壓為3.8V、阻值約10Ω的小燈泡后，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，對(duì)實(shí)驗(yàn)電路還必須進(jìn)行的改動(dòng)是：______．

Answer 1

解：（1）滑動(dòng)變阻器已連接了上面一個(gè)接線柱，應(yīng)再連接下面一個(gè)接線柱．
因?yàn)楫?dāng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，所以滑動(dòng)變阻器的電阻應(yīng)減小，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)接左邊的A接線柱．
（2）閉合開關(guān)，電壓表滿偏，說明其電壓約等于電源電壓，所以可能是滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為零．
若電阻R斷路，它兩端的電壓也為電源電壓，所以也有可能是電阻R斷路．
（3）a、描點(diǎn)并連線．
b、電阻不變，電流、電壓圖象是一條上升的直線，所以電流和電壓成正比．
c、由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)U=0.5V時(shí)，I=0.1A．
根據(jù)I=得，R===5Ω
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，電阻R兩端的最小電壓為0.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為3V-0.5V=2.5V
此時(shí)電流為0.1A，所以滑動(dòng)變阻器的阻值為R′===25Ω
而“1A 20Ω”的最大阻值為20Ω，所以不可以，應(yīng)選擇“1A 50Ω”的滑動(dòng)變阻器．
（5）將圖乙中的電阻R換成一個(gè)額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，由于電源由兩節(jié)干電池組成，總電壓為3V，所以應(yīng)再加一節(jié)干電池，或換用電壓高于3.8V的直流電源．
圖中電壓表用的量程為0～3V的量程，應(yīng)改為0～15V的量程．
故答案為：（1）；（2）電阻R處斷路（或變阻器接入電路的阻值為零）；（3）a、； b、在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；c、5Ω；（4）1A 50Ω；（5）增加一節(jié)干電池（或換一個(gè)電壓高于3.8V的學(xué)生電源），電壓表改接0～15V的量程．
分析：（1）要掌握滑動(dòng)變阻器的接法，需一上一下．滑動(dòng)變阻器的阻值大小是由滑片與下面一個(gè)接線柱之間的距離決定的．
（2）分析電壓表示數(shù)過大的原因，可能是滑動(dòng)變阻器的滑片未移到最大阻值處或電阻斷路．
（3）a、根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來．
b、知道當(dāng)電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比．
c、根據(jù)任意一組電壓和電流值計(jì)算出電阻．
（4）根據(jù)串分壓的知識(shí)進(jìn)行判斷．總電壓為3V，根據(jù)電阻兩端的最小電壓計(jì)算出滑動(dòng)變阻器所需的最小電阻．
（5）題目中告訴了小燈泡的額定電壓，要注意分析電壓表的量程及電源電壓．
點(diǎn)評(píng)：此題是探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，要掌握電流和電壓之間的關(guān)系；考查了學(xué)生按實(shí)物電路畫電路圖的畫法，注意電路元件的連接方式及連接順序；同時(shí)考查了有關(guān)電阻的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)情況的分析．