Question

12．小明用甲圖所示的電路探究“通過(guò)電阻的電流跟兩端電壓的關(guān)系”，電源電壓3V保持不變．

（1）請(qǐng)你在甲圖中用一根導(dǎo)線（用筆畫(huà)線代替）完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．（要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大）
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，都發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有明顯示數(shù)，其原因可能是電阻R斷路．
（3）排除故障后，小明在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出電阻R在不同電壓下的電流值，如表所示．

U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為10Ω；
②分析表中的數(shù)據(jù)得到電流與電壓的具體關(guān)系為：電阻一定，電流與電壓成正比．
[拓展]完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明將電阻R換成一個(gè)額定電壓為3.8V，阻值約為10Ω的小燈泡，測(cè)量小燈泡的額定電功率；
（1）在增加一節(jié)干電池的同時(shí)對(duì)電路還必須進(jìn)行改動(dòng)的將電壓表量程改為0～15V．
（2）當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖（乙）所示，其讀數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率是1.14W．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器的接線原則是一上一下，下接線柱與滑片之間的電阻線是有效接入電路中的電阻，這段電阻越小，通過(guò)的電流越大．
（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的電路斷路．
（3）①根據(jù)表格中任意一組數(shù)據(jù)，由公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻的阻值；②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，分析得出電流和電壓的關(guān)系：電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比；
（4）①主要檢查電流表、電壓表的量程選擇是否合適；②讀出電流表的數(shù)值，根據(jù)公式P=UI計(jì)算出電功率的值．

解答 解：
（1）由圖知，滑動(dòng)變阻器已接了上面一個(gè)接線柱，應(yīng)再接下面一個(gè)接線柱，滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的阻值變小，因此要接左邊的接線柱，如圖所示：

（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路；
（3）①由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)U=2V時(shí)，I=0.2A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為2V，則滑動(dòng)變阻器電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；②由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓增大幾倍，電流也增大幾倍，可得電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比；
（4）①由于電流表的數(shù)值不會(huì)很大，所以可以選擇0～0.6A的量程，而額定電壓3.8V大于3V，所以電壓表量程應(yīng)改為0～15V；
②由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值0～0.02A，所以其示數(shù)為0.3A．P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：（1）如上圖；（2）電阻R斷路；（3）10； 電阻一定，電流與電壓成正比；【拓展】（1）將電壓表量程改為0～15V；（2）0.3； 1.14．

點(diǎn)評(píng) 此題探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，考查了有關(guān)電路的連接，特別是滑動(dòng)變阻器的接法，同時(shí)考查了電阻的計(jì)算和額定功率的計(jì)算，在此題中正確讀出電流表的數(shù)值很重要；同時(shí)考查了電路故障的分析和測(cè)量數(shù)據(jù)的分析．