Question

1．探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系實驗

（1）如圖甲所示，用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整，并使滑動變阻器接入電路的阻值最大；
（2）某同學正確、規(guī)范完成連接后，閉合開關，將滑動變阻器滑片從一端調節(jié)到另一端，并得到多組電流、電壓值（如表格），當電流表示數為0.5A時電壓表示數如圖乙所示，其值為2.5V；根據表格數據分析可得出結論：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比．    

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓U/V	1.0	1.5	2.0		3.0
電流/IA	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（3）該同學進一步分析表格中數據很快知道了電源電壓為3.0V；
（4）該同學將原電路中滑動變阻器換成標有“20Ω2A”的另一滑動變阻器，繼續(xù)探究電流與電阻關系，實驗中始終保持電壓表示數為2V，則所選用的定值電阻阻值不能超過40Ω；
（5）將圖甲電路中定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈泡，進行多次實驗后畫了燈泡的U-I圖象如圖丙示數，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.625W；觀察圖象還發(fā)現，小燈泡的電阻隨電壓升高而變大，其原因是：燈絲的電阻隨著溫度的升高而變大．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器正確地連接在電路中，必須“一上一下”，滑動變阻器接入電路阻值的大小與接線方法和滑片位置都有關系；
（2）電壓表讀數時，首先要確定量程，認清分度值，然后去讀數；據表格中的數據特點分析即可得出結論；
（3）根據滑動變阻器接入電路的阻值為零可知電源電壓全部加在電阻兩端；
（4）根據電阻R和滑動變阻器串聯分壓的特點，計算出最大電阻值；
（5）由圖象讀出額定電壓下的電流值，利用P=UI即可求額定功率．電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積和穩(wěn)定有關，一般情況下，溫度越高，導體的電阻越大．

解答 解：（1）滑動變阻器正確地連接在電路中，必須“一上一下”，要使接入電路的電阻最大，接線柱需要選擇左上左下；

（2）由圖可知，電壓表選用的量程為0～3V，最小刻度值為0.1V，由指針位置可知電壓表的示數為2.5V．據表格中的數據可知：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；
（3）因為當滑片在左端時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，電路總電阻最小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流最大，則電流表和電壓表示數都為最大．電阻兩端的電壓即為電源電壓，所以電源電壓為表格中最大的電壓值，即為3V；
（4）由題意可知，電阻R的最大阻值，此時電阻與滑動變阻器串聯，
則電路中最小電流為I_min=$\frac{U-{U}_{定}}{{R}_{滑}}$=$\frac{3V-2V}{20Ω}$=0.05A，
那么，此時的電阻R最大值為R_max=$\frac{{U}_{定}}{{I}_{min}}$=$\frac{2V}{0.05A}$=40Ω：
故要求電阻的最大值不能大于40Ω．
（5）由圖象可知電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．觀察圖象還發(fā)現，小燈泡的電阻隨電壓升高而變大，其原因是：燈絲的電阻隨著溫度的升高而變大．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）2.5；電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；（3）3；（4）40；（5）0.625；燈絲的電阻隨著溫度的升高而變大．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路分析、電壓表讀數、滑動變阻器的使用等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；對電表讀數時，要先確定量程與分度值．