Question

20．我市某中學(xué)興趣小組的同學(xué)利用圖甲所示電路，進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)探究．
Ⅰ．定值電阻中的電流跟兩端電壓的關(guān)系．
Ⅱ．額定電壓已經(jīng)模糊、額定功率為1W的小燈泡中的電流跟兩端電壓的關(guān)系．

次數(shù)	1	2	3
U/V	2.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.38	0.50

（1）閉合S₁、斷開S₂，滑動(dòng)變阻器在此電路中除保護(hù)電路外，還有改變電阻兩端的電壓和電路中的電流的作用；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到表格中的三組數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，可歸納出的結(jié)論是電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其兩端的電壓成正比．
（2）斷開S₁、閉合S₂，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片進(jìn)行有關(guān)測(cè)量，根據(jù)記錄到的燈泡L的電壓和電流的數(shù)據(jù)，繪制成電壓和電流的關(guān)系圖象（如圖乙），小燈泡的額定電壓為2.5V．對(duì)比定值電阻和燈泡的電阻，燈的電阻變化的原因是燈絲的電阻受溫度的影響．

Answer 1

分析 （1）要掌握滑動(dòng)變阻器的作用，研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，需要改變電壓值，所以滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路外，更重要的是改變電阻兩端的電壓和電路中的電流．
（2）要掌握功率的計(jì)算公式P=UI，找出當(dāng)功率是1W時(shí)的電壓值；知道燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）閉合S₁、斷開S₂，電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中．此實(shí)驗(yàn)是研究定值電阻中的電流與兩端電壓的關(guān)系，所以滑動(dòng)變阻器在此實(shí)驗(yàn)中除了起到保護(hù)電路之外，還有改變電阻兩端的電壓和電路中的電流的作用；從表格中數(shù)據(jù)可以看出，電阻兩端的電壓增大為原來(lái)的幾倍，通過(guò)電阻的電流也跟著增大為原來(lái)的幾倍，所以可以看出電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其兩端的電壓成正比．
（2）斷開S₁、閉合S₂，此時(shí)燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中．根據(jù)已知條件小燈泡的額定功率為1W，由圖象知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.4A，根據(jù)P=UI，此時(shí)燈泡的功率為1W．所以燈泡的額定電壓為2.5V．
從圖象可以看出，燈絲的電阻隨兩端電壓的增高而增大，而定值電阻的阻值幾乎不隨電壓的變化而變化．燈絲發(fā)光時(shí)溫度很高，所以會(huì)造成燈絲溫度的變化，從而影響燈絲的電阻．
故答案為：（1）改變電阻兩端的電壓和電路中的電流；電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其兩端的電壓成正比；（2）2.5；燈絲的電阻受溫度的影響．

點(diǎn)評(píng) 此題通過(guò)開關(guān)的斷開和閉合分別考查了電流與電壓的關(guān)系，解決此題的關(guān)鍵是會(huì)分析數(shù)據(jù)和圖象，能夠從表格的數(shù)據(jù)和圖象中得到有關(guān)信息，從而進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．