Question

（2012?老河口市模擬）小冬在探究“電阻上的電流跟電壓的關(guān)系”的實驗時，
（1）設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，其中電源為兩節(jié)干電池，電阻R的阻值為5Ω，變阻器R′標(biāo)有“50Ω  1.2A”字樣．
①請幫他完成圖乙的電路連接（導(dǎo)線不能交叉，且電表量程選擇合理）．
②閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片置于最

右

端（填“左”或“右”）．
（2）下表是小冬在探究過程中記錄的幾組數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析，可得到的結(jié)論是：

在電阻一定的情況下，電流與電壓成正比

．

實驗次數(shù)	1	2	3	4
電壓/V	1.0	1.5	2.0	2.5
電流/A	0.20	0.30	0.40	0.50

（3）小冬還想用此電路測定小燈泡的額定功率．于是他在第4次測量的基礎(chǔ)上（保持滑動變阻器的滑片位置不動），將電阻R換成一只額定電壓為2.5V的小燈泡（阻值約為8Ω）．閉合開關(guān)S后，燈泡發(fā)光，但亮度比正常發(fā)光時

亮

（選填“亮”或“暗”），接著他向

右

移動滑片（填“左”或“右”）．當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為

0.75

W．
（4）實驗中，若突然發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變?yōu)榱悖�電流表示�?shù)增大，電路可能出現(xiàn)的故障是

燈泡短路

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電源電壓確定電壓表量程，根據(jù)電路最大電流確定電流表量程，根據(jù)電路圖連接實物電路圖．閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于最大阻值處．
（2）分析表中實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，由歐姆定律求出電阻阻值，根據(jù)定值電阻阻值與燈泡電阻的關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路特點判斷把電阻換成燈泡后燈泡兩端電壓與定值電阻的關(guān)系，然后判斷燈泡亮度如何變化；根據(jù)電路圖判斷滑片的移動方向；由圖示電流表確定其分度值，讀出其示數(shù)，然后由P=UI求出燈泡額定功率．
（4）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．

解答：解：（1）①電源電壓是1.5V×2=3V，則電壓表應(yīng)選擇0～3V量程，電路最大電流I=

U

R

=

3V

5Ω

=0.6A，則電流表選0～0.6A量程，根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，電路圖如圖所示．
②閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片置于最右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在電阻一定的情況下，電流與電阻比值是一各定值，即電流與電阻成正比，由此可得：在電阻一定時，電流與電壓成正比．
（3）∵I=

U

R

，∴電阻阻值R=

U1

I1

=

1.0V

0.20A

=5Ω＜8Ω，電阻阻值小于燈泡電阻，用燈泡替換電阻后，電阻阻值變大，燈泡分壓變大，
大于2.5V，大于燈泡額定電壓2.5V，燈泡實際功率大于其額定功率，燈泡亮度比正常發(fā)光時亮；由電路圖可知，應(yīng)向右移動滑片，
增大滑動變阻器接入電路的阻值，增加滑動變阻器分壓，減小燈泡兩端電壓，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V為止．
電流表量程是0～0.6A，由圖丙所示電流表可知，其分度值是0.02A，其示數(shù)為0.3A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）當(dāng)燈泡短路時，電路電阻變小，電路電流變大，電流表示數(shù)變大，與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為零．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；右；（2）在電阻一定的情況下，電流與電壓成正比；（3）亮．右；0.75；（4）燈泡短路．

點評：本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理、電表讀數(shù)、求燈泡功率、電路故障分析等；連接電路圖時要注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反．