Question

【題目】小明在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)____．請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)如圖將如圖所示的實(shí)物電路連接完整_______．

（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，故障的原因可能是：①____ ②____．(故障在R或R′) )

（3）排除故障后，小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)如表（一）所示，其中第1次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)為____A．根據(jù)表（一）的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是_______________________．

（4）小明繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，將電阻R先后更換為5Ω和15Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)如表（二）所示．通過(guò)分析表（二）的數(shù)據(jù)，可知小明在操作過(guò)程中存在的錯(cuò)誤是_________________________．按照正確的操作， 當(dāng)把R由10Ω換成5Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器R’的滑片應(yīng)向____(選填“A”或“B”)端移動(dòng)。

（5）該實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明又重新設(shè)計(jì)了電路（如圖），測(cè)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(qǐng)幫他完成實(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R2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則小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額=_________．

Answer 1

【答案】 斷開 見解析所示 R短路 R′斷路 0.1 電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比 未控制電壓一定 A I1 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片 U I12/ I2

【解析】(1)連接電路前，開關(guān)必須斷開，避免在連接的過(guò)程因錯(cuò)誤連接造成短路；根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，把電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，電路圖如圖所示：

(2)電壓表測(cè)電阻R兩端的電壓，R被短路時(shí)，電壓表無(wú)示數(shù)，或者電路是斷路，又因?yàn)楣收现辉?/span>R或R′，所以可能的原因?yàn)椋弘娮?/span>R短路或R′斷路。 (3) 由表一中第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，R 因此第1次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)為I，根據(jù)表一的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；(4)探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)用控制變量法，控制電壓一定，通過(guò)分析表（二）的數(shù)據(jù)可知，將電阻R先后更換為5Ω和15Ω的電阻時(shí)，存在的錯(cuò)誤是 ：未控制電壓一定。按照正確的操作， 當(dāng)把R由10Ω換成5Ω時(shí)，為控制電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其連入電路中的阻值減小，故滑動(dòng)變阻器R’的滑片應(yīng)向A端移動(dòng)。（5）根據(jù)圖中電路測(cè)量一個(gè)小燈泡的額定功率，利用等效替代法，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，只閉合開關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變，移動(dòng)R1的滑片，使電流表示數(shù)為I1；在相同電壓下，由于滑動(dòng)變阻器R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)后的電流與小燈泡和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)后的電流相同，故R1可等效替代小燈泡，小燈泡的阻止等于R1的阻值，再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，此時(shí)電路中只有R1，讀出電流表的示數(shù)為I2；由 可得，R1，故RLR1 ,根據(jù)電功率的推導(dǎo)公式P 可得小燈泡的額定功率：P額 . 故實(shí)驗(yàn)步驟如下：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，移動(dòng)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；表達(dá)式為P額= U I12/ I2．