Question

【題目】甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關系”.實驗室提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動變阻器（規(guī)格分別為“20Ω 2 A”“50Ω 1A”），小燈泡一只（額定電壓為2.5V），導線若干.

（1）甲小組探究“電流與電壓的關系”.
①請你根據圖甲的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路連接完整.
②他們將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，發(fā)現電壓表無示數，電流表有示數，造成這一現象的原因可能是（寫出一條即可）.
③排除故障后進行實驗得到的數據如下表，由此可得到的實驗結論是.

電壓U/V	1.0	1.5	3.0
電流I/A	0.2	0.3	0.6

（2）乙小組探究“電流與電阻的關系”.
①將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為1.5V，并記下相應的電流值.再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻，此時滑片應向（填“左”或“右”）端移動直到電壓表的示數為V，讀出電流表的示數.
②為了完成用四個定值電阻進行實驗，應選擇滑動變阻器的規(guī)格是.
③他們用小燈泡替換定值電阻，移動滑片，使小燈泡正常發(fā)光，電流表示數如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是W.

Answer 1

【答案】
（1）,定值電阻短路（或電壓表短路、電壓表斷路）,電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端電壓成正比
（2）右,1.5,50Ω 1A,0.85
【解析】（1）①把定值電阻、滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在電阻兩端，注意滑動變阻器已接了左下角的接線柱，所以應將其上面的一個接線柱接入電路中，如圖所示：

②電流表有示數，表明電路接通；電壓表無示數表明定值電阻短路，電壓表相當與和一段導線并聯，故無示數；或者電壓表斷路（或電壓表短路）．③分析得，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流也增大為原來的幾倍，可得當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；

分析數據可得出結論：電阻一定時，電流與電壓成正比.
（2）①用10Ω的電阻替代5Ω的電阻，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓，為保持定值電阻兩端電壓不變，

由電路圖可知，應向右移動滑動變阻器滑片，增大滑動變阻器接入電路的阻值，增大滑動變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的1.5V，保持定值電阻兩端電壓一定．②由圖可知，定值電阻和滑動變阻器串聯，電壓表測定值電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

根據串分壓的知識進行分析可知，當定值電阻的阻值最大時，滑動變阻器接入電路的阻值也最大，

當定值電阻R=20Ω時，電壓表示數U=1.5V，

此時電路中的電流 ，

根據串聯電路兩端的總電壓等于個部分電路兩端電壓之和，

則滑動變阻器兩端的電壓U滑=U0-U=4.5V-1.5V=3V，

根據串聯電路中各處電流都相等，

則通過滑動變阻器的電流I滑=I=0.075A，

由歐姆定律 得，

滑動變阻器接入電路的阻值應為 ，

故為了完成用四個定值電阻進行實驗，應選擇滑動變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”．③當小燈泡正常發(fā)光時，其兩端的電壓U額=2.5V，

電流表選擇0～0.6A量程，分度值為0.02A，示數為0.34A，即I額=0.34A，

則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W．

故答案為：（1）①見上圖；②定值電阻短路；③電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比電阻一定時，電流與電壓成正比；（2）①右；1.5；②50Ω 1A；③0.85．
（1）本題考查了學生對探究“電流與電壓和電阻的關系”實驗的理解和掌握，根據實驗原理，電壓表測定值電阻兩端的電壓，連接電路；發(fā)現電壓表無示數，電流表有示數，說明被測電路定值電阻短路；實驗結論為電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比；
（2）探究“電流與電阻的關系”時，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓，為保持定值電阻兩端電壓不變，滑動變阻器接入電路的阻值也應變大.根據電功率的公式計算燈泡電功率.