Question

8．小芳為了探究“電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”，連接了如圖甲所示的電路（電源電壓為3V恒定）．

（1）用筆畫線將甲圖中電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片P向A端滑動時，接入電路的電阻變�。�
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，若電阻R接線柱發(fā)生短路，則下列判斷正確的是C
A．電壓表可能被燒壞                  B．R可能被燒壞
C．電流表可能被燒壞                  D．電壓表和電流表都沒有示數(shù)
（3）排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了電阻R的I-U圖象如圖丙中a，分析圖象中數(shù)據(jù)，電阻R的阻值為R=5Ω，此實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器除保護(hù)電路外，另一作用是改變導(dǎo)體兩端的電壓．
（4）小芳僅將實(shí)驗(yàn)中的電阻R拆下，換用一個額定電流為0.25的小燈泡L，移動滑片P到某一點(diǎn)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時小燈泡兩端電壓為2.5V，實(shí)驗(yàn)得到L的I-U圖象如丙中的圖線b，則小燈泡的額定功率為0.625W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)要求，變阻器滑片以左電阻絲連入電路，電流表選用小量程；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生，若電阻R發(fā)生短路，根據(jù)短路的含義及短路后的電路，由歐姆定律作答；
（3）由a圖象為一直線知，說明電阻R為一定值，根據(jù)歐姆定律求R的大小，根據(jù)研究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，要多次實(shí)驗(yàn)來回答；
（4）由圖丙可知，當(dāng)電流為0.25A時的燈兩端的電壓，即額定電壓，利用P=UI求燈的額定功率．

解答 解：
（1）要求滑動變阻器的滑片P向A端滑動時，接入電路的電阻變小，所以滑片以左電阻絲連入電路，根據(jù)圖丙知，電流表選用小量程，如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，若電阻R發(fā)生短路，則相當(dāng)于一根導(dǎo)線與電壓表并聯(lián)，電壓表示數(shù)為0，電壓表、定值電阻不會被燒壞，AB選項錯誤；
若實(shí)驗(yàn)過程中，若電阻R發(fā)生短路，電路中只有變阻器連入電路，但因滑動變阻器連入電路中的電阻不是最大，根據(jù)歐姆定律，電路中電流有可能超過電流的小量程0.6A，所以，電流表可能被燒壞；故C正確、D錯；
（3）電阻R的I-U圖象為一直線，說明電阻R為一定值，根據(jù)歐姆定律得R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω；
研究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，為得出具有普遍性的結(jié)論，要多次實(shí)驗(yàn)，所以要通過移動變阻器的滑片來改變電阻的電壓來達(dá)到時目的，所以，此實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器除保護(hù)電路外，另一作用是改變電阻兩端的電壓；
（4）由圖丙可知，當(dāng)電流為0.25A時，燈兩端的電壓為2.5V，燈的額定功率P_額=U_額I=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）C；
（3）5；改變導(dǎo)體兩端的電壓；
（4）2.5；0.625．

點(diǎn)評 本題探究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，考查電路的連接、故障的分析、影響電阻大小的因素、識圖讀圖能力、電功率的計算等知識，是中考的熱點(diǎn)問題．