Question

20．小芳為了探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖（電源電壓6V恒定，電阻R一定，滑動(dòng)變阻器有兩個(gè)規(guī)格分別是（R₁“20Ω、1A”；R₂“60Ω、0.5A”）．所得數(shù)據(jù)如表中所示：

電壓/V	1	2	2.5
電流/A	0.1	0.2	0.25

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器R₂連入電路（選填“R₁”或“R₂”）
（2）為了使結(jié)論具有普遍性，做完上述3次實(shí)驗(yàn)后，小芳的下一步操作應(yīng)當(dāng)是換用阻值不同的電阻再做實(shí)驗(yàn)．
（3）小芳還想用此電路測定小燈泡的額定功率，于是他在第3次測量的基礎(chǔ)上（保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng)）將電阻R換成一只額定電壓為2.5V的小燈泡（阻值約為6Ω）．閉合開關(guān)S后，小燈泡發(fā)光，但比正常發(fā)光時(shí)暗（選填“亮”或“暗”），接著他應(yīng)向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)滑片，才能使小燈泡正常發(fā)光．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電路中電流最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，然后進(jìn)行判別；
（2）為使結(jié)論更具普遍性，應(yīng)換用阻值不同的電阻再做實(shí)驗(yàn)，看是否得出相同結(jié)論；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由歐姆定律求出電阻阻值，根據(jù)定值電阻阻值與燈泡電阻的關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)判斷把電阻換成燈泡后燈泡兩端電壓與定值電阻的關(guān)系，然后判斷燈泡亮度如何變化；根據(jù)電路圖判斷滑片的移動(dòng)方向．

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電路中的電流為0.1A，定值電阻兩端電壓為1V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U=6V-1V=5V，滑動(dòng)變阻器的阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{5V}{0.1A}$=50Ω，故應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器R₂；
（2）為了使結(jié)論具有普遍性，做完上述3次實(shí)驗(yàn)后，小芳的下一步操作應(yīng)當(dāng)是換用阻值不同的電阻再做實(shí)驗(yàn)；
（3）電阻阻值R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.0V}{0.1A}$=10Ω＞6Ω，電阻阻值大于燈泡電阻，用燈泡替換電阻后，阻值變小，燈泡分壓變小，小于2.5V，即小于燈泡額定電壓，故燈泡實(shí)際功率小于其額定功率，燈泡亮度比正常發(fā)光時(shí)暗；由電路圖可知，應(yīng)向左移動(dòng)滑片，才能使小燈泡正常發(fā)光．
故答案為：（1）R₂；（2）換用阻值不同的電阻再做實(shí)驗(yàn)；（3 ）暗；  左．

點(diǎn)評 本題是探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了電路的連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，考查全面，難度適中．