Question

【題目】小明用如甲圖器材進(jìn)行（一）、（二）兩實(shí)驗(yàn)（其中電源為三節(jié)新電池，滑動變阻器銘牌標(biāo)有“20Ω 1A”）：

（一）測量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率：

（1）小明連接了如圖甲的電路，開關(guān)閉合后，會看到燈泡________（選填“不發(fā)光”或“發(fā)光”）。

（2）經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)有一條導(dǎo)線連接錯誤，請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連線。

（______）

（3）小明改正錯誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為________V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_________W。

（二）小明想用上述改正后正確實(shí)驗(yàn)的電路，來探究“電流與電阻的關(guān)系”，于是他取來5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的六個定值電阻，用定值電阻替換小燈泡，同時把電壓表的量程改接0～3V。

（1）正確替換后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用10Ω的定值電阻替換5Ω的定值電阻時，此時如果他馬上閉合開關(guān)，會造成電壓表損壞，正確的操作應(yīng)該是先_______，再閉合開關(guān)，移動滑片P。

（2）根據(jù)前五個電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明繪制電流與電阻的圖象如圖丙，由圖像可以得出：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，_________ 。

（3）小明把30Ω的電阻接入電路，無論如何移動變阻器的滑片，電壓表都不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)控制的_______V電壓值，為了讓這六個電阻都能順利完成實(shí)驗(yàn)，下面方法不可行的是：______。

A．電源減少一節(jié)電池 B．把被控制的電壓升高

C．換一個阻值更大的滑動變阻器 D．將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)

（4）如果不對電路進(jìn)行改動，只要把定值電阻兩端電壓控制________的范圍內(nèi)，同樣能完成六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量。

Answer 1

【答案】不發(fā)光 3.8 0.76 將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處 通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 2.5 D 2.7～3

【解析】

（一）（1）由圖甲所示的電路知道，電壓表串聯(lián)接入了電路，使電路總電阻過大，電流過小，所以開關(guān)閉合后，會看到燈泡不發(fā)光；

（2）測量小燈泡的額定功率時，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，電流表、滑動變阻器及燈泡串聯(lián)，故電路修改如下：

（3）由于小燈泡的額定電壓為3.8V ，所以閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時，小燈泡正常發(fā)光，由圖乙知道此時，電流表選用的是0-0.6A量程，示數(shù)是0.2A，由P=UI知道，小燈泡的額定功率是：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；

（二）（1）當(dāng)用10Ω的定值電阻替換5Ω的定值電阻時，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律知道電路中電流減小，電阻分得的電壓變大，為了避免閉合開關(guān)，造成電壓表損壞，所以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知道，需要將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器使接入電路的電阻變�。�

（2）根據(jù)圖丙所示圖象知道，電流值與電阻值的乘積都是2.5V，為定值，即電流與電阻的關(guān)系是：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；

（3）小明把30Ω的電阻接入電路，由于滑動變阻器的最大值是20Ω，所以無論如何移動變阻器的滑片，電壓表都不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)控制的2.5V的電壓值，由于滑動變阻器的電阻最大值較小，不能分去多余的電壓，所以為了讓這六個電阻都能順利完成實(shí)驗(yàn)，他可以采取的操作是降低電源電壓，使滑動變阻器分得的電壓變小，或把被控制的電壓升高，或換一個阻值更大的滑動變阻器 故只有D不可行；

（4）當(dāng)把30Ω的電阻接入電路時，定值電阻兩端的電壓是： ，所以，若不對電路進(jìn)行改動，只要把定值電阻兩端電壓控制2.7V-3V的范圍內(nèi)，同樣能完成六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量。