Question

6．小明探究“通過(guò)電阻器和小燈泡中的電流與其兩端電壓的關(guān)系”，其中小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約10Ω左右；電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“200Ω 1A”，各元件完好．
（1）按圖正確連好電路，調(diào)節(jié)滑片到阻值最大，然后閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，向左調(diào)節(jié)滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，但電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)接近電源電壓，小燈泡仍不亮的可能原因是燈泡斷路，接下來(lái)的操作是斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，更換燈泡．
（2）實(shí)驗(yàn)中只閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₂，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下每次電壓表及電流表的相應(yīng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了小燈泡I-U圖象（圖中甲）；同理實(shí)驗(yàn)中只閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₃，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了電阻器I-U圖象（圖中乙）．針對(duì)探究主題，分析圖象得出的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)是：
①通過(guò)小燈泡的電流隨其兩端的電壓的增加而增大；②當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)電阻器的電流與其兩端的電壓成正比．
（3）另一個(gè)同學(xué)在測(cè)定這個(gè)小燈泡額定功率，正確連接電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電表如圖丙所示，其中電流表出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電流表未調(diào)零．

U/V	2	2.5	3
I/A	0.22	0.26	0.30

（4）假如不重新實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你利用他已獲取的信息，計(jì)算出該燈泡的額定功率是0.75W．

Answer 1

分析 （1）電流表無(wú)示數(shù)，電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（2）由小燈泡的I-U圖象和電阻器的I-U圖象得出得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）由圖知，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電流表指針沒(méi)有指在零刻度線上，這是在使用前，沒(méi)有對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零造成的．
（4）由圖可知，電流表的實(shí)際零刻度線在0刻度線左邊第2條刻度線處，根據(jù)電流表的量程與最小分度值，讀出電流表的正確讀數(shù)，然后由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）向左調(diào)節(jié)滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路；電壓表有示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，更換燈泡；
（2）由小燈泡I-U圖象可知，通過(guò)小燈泡的電流隨其兩端的電壓的增加而增大；
由電阻的I-U圖象可知，當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)電阻器的電流與其兩端的電壓成正比；
（3）由圖丙可以看出，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電流表指針沒(méi)有指在零刻度線上，這是在使用前，沒(méi)有對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零造成的．
（4）由圖2知，電流表最小分度值是0.02A，電流表的真實(shí)讀數(shù)是I=0.26A+0.02A×2=0.30A，
燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
故答案為：（1）燈泡斷路；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，更換燈泡；（2）①通過(guò)小燈泡的電流隨其兩端的電壓的增加而增大；②當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)電阻器的電流與其兩端的電壓成正比；（3）電流表未調(diào)零；（4）0.75．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了對(duì)電路的故障分析、根據(jù)圖象得出結(jié)論的能力及電表的使用和讀數(shù)，在使用電表之前，一定要觀察一下，看電表指針是否指在零刻度線上，如果沒(méi)有指在零刻度線上，應(yīng)對(duì)電表進(jìn)行調(diào)零，使指針指在零刻度線上，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．