Question

8．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”．
（1）請你在圖（甲）中用一根導(dǎo)線（用筆畫線代替）完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．（要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大）
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)要斷開．
（3）閉合開關(guān)后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，都發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)．其原因可能是電阻R斷路（選填“斷路”或“短路”）．
（4）排除故障后，小明在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測出電阻R在不同電壓下的電流值，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小明在實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值約為5Ω．
②分析表中的數(shù)據(jù)得到：電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比．
（5）小明將電阻R換成一個(gè)額定電壓為3.8V，阻值約為10Ω的小燈泡，進(jìn)行“測量小燈泡的額定電功率”的實(shí)驗(yàn)：
①在增加一節(jié)干電池的同時(shí)對電路還必須進(jìn)行改動(dòng)的是電壓表換0～15V量程．
②當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖（乙）所示，其讀數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率是1.14W．

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(shí)，注意滑動(dòng)變阻器要一上一下，根據(jù)題目要求選擇下面一個(gè)接線柱，滑片離下面一個(gè)接線柱越遠(yuǎn)，電阻越大；
（2）連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)；
（3）電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則可能與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（4）①根據(jù)歐姆定律即可求出電阻R的阻值；
②分析表格中電流和電壓的大小變化，得出電流和電壓的關(guān)系，在電阻不變時(shí)，導(dǎo)體的電流與電壓成正比；
（5）①測量小燈泡的額定電功率的實(shí)驗(yàn)，主要檢查電流表、電壓表的量程選擇是否合適．
②根據(jù)圖乙讀出電流表的示數(shù)，由公式P=UI計(jì)算出小燈泡的電功率．

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)與導(dǎo)體并聯(lián)；
滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，說明滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)減小，則應(yīng)接左面的A接線柱，如圖所示：

（2）連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)；
（3）閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)，說明電路處于開路狀態(tài)，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)之外的部分電路是通路，所以與電壓表并聯(lián)的電阻發(fā)生了斷路；
（4）①由表格數(shù)據(jù)可知：U=0.5V時(shí)，電流I=0.1A，
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得：電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=0.5Ω；
②由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，則電流增大為原來的幾倍，可知電阻不變，導(dǎo)體的電流與它兩端的電壓成正比．
（5）①電阻的額定電壓為3.8V，阻值約為10Ω，則電阻正常工作時(shí)的電流大小為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，
所以電流表仍可選擇0～0.6A的量程，而電阻額定電壓3.8V大于3V，所以電壓表量程應(yīng)換0～15V；
②由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.3A，則P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；（3）斷路；（4）①5； ②正比；（5）①電壓表換0～15V量程；②0.3；1.14．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及測電阻大小、探究電流與電阻的關(guān)系和測電功率3個(gè)實(shí)驗(yàn)，考查電路的連接、控制變量的運(yùn)用、變阻器的作用、對器材的選擇等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)．