Question

19．在學(xué)習(xí)電學(xué)時，小夏利用如圖甲所示的電路圖，做了不少實(shí)驗(yàn)，其中電阻R可選用阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻．

（一）在做“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時．
（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）如圖乙是小夏根據(jù)如圖甲所示電路圖連接的電路，圖中尚有一根導(dǎo)線未連接，請用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接，要求滑動變阻器連入電路中的阻值最大．
（3）小夏先把10Ω的電阻連入電路，閉合開關(guān)，把電流表的讀數(shù)填在表格中，然后把10Ω電阻分別換成20Ω、30Ω電阻，將相應(yīng)的電流值記錄到表格中

電阻R/Ω	10	20	30
電流I/A	0.3	0.2	0.15

分析表格中的數(shù)據(jù)，小夏實(shí)驗(yàn)過程中的錯誤做法是沒有控制定值電阻兩端電壓不變．
（二）在做“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)時，小夏用額定電壓為“3V”的小燈泡代替電路圖中的電阻R，連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時電壓表的示數(shù)應(yīng)為3V，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電流表的讀數(shù)是0.24A，小燈泡的額定功率為0.72W，小燈泡正常發(fā)光10s，燈絲產(chǎn)生的熱量是7.2J；當(dāng)小燈泡兩端的電壓變?yōu)?.5V時，小燈泡發(fā)光將會變暗（選填“暗”或“亮”）．

Answer 1

分析 （一）（1）連接電路時，為了安全，開關(guān)必須斷開；
（2）在連接滑動變阻器時，應(yīng)選擇下端的其中一個接線柱，并使滑片遠(yuǎn)離接線柱，此時阻值最大；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時，需保持定值電阻兩端電壓不變，因此把10Ω的電阻分別換成20Ω和30Ω的電阻時，需保持定值電阻兩端電壓不變；
（二）燈泡正常發(fā)光時，其兩端電壓等于額定電壓；根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
根據(jù)Q=W=Pt求出小燈泡正常發(fā)光10s，燈絲產(chǎn)生的熱量；當(dāng)燈泡兩端電壓小于額定電壓時，燈泡實(shí)際功率變小，亮度變暗．

解答 解：（一）（1）連接電路時，為了安全，開關(guān)必須斷開；
（2）由圖乙可知，為了使滑動變阻器接入電路的阻值最大，應(yīng)將其A接線柱與定值電阻相連，如圖所示；

（3）探究電流與電阻的關(guān)系時，需保持定值電阻兩端電壓不變，因此把10Ω的電阻分別換成20Ω和30Ω的電阻時，需保持定值電阻兩端電壓不變；
由表中數(shù)據(jù)和U=IR可知，小夏沒有保持定值電阻兩端電壓不變；
（二）因?yàn)樾�燈泡正常發(fā)光，因此小燈泡兩端電壓為額定電壓，即電壓表的示數(shù)為3V；
根據(jù)圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
小燈泡的額定功率：P=UI=3V×0.24A=0.72W；
小燈泡正常發(fā)光10s，燈絲產(chǎn)生的熱量：Q=Pt=0.72W×10s=7.2J；
當(dāng)小燈泡兩端的電壓變?yōu)?.5V時，實(shí)際電壓小于額定電壓，因此小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率，即小燈泡的亮度變暗．
故答案為：（一）（1）斷開；（3）沒有控制定值電阻兩端電壓不變；（二）3；0.24；0.72；7.2；暗．

點(diǎn)評 “探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”、“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)，兩個實(shí)驗(yàn)有一定的相似之處，是電學(xué)中最重要的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)重點(diǎn)掌握．