Question

【題目】小明利用實驗室中以下器材：新干電池若干節(jié)、一個標(biāo)有“0.3A”字樣的小燈泡、一個額定電壓是U0的小燈泡、四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、標(biāo)有“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器R1、最大阻值未知的滑動變阻器R2、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若干，完成了下列電學(xué)實驗。

（一）探究電流與電阻的關(guān)系

（1）如圖甲是小明設(shè)計的電路，還有兩根導(dǎo)線沒有接上，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。

（________）

（2）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)放到______（選填“A”或“B”）端，閉合開關(guān)后，若小明發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)都較小，且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不發(fā)生變化，可能原因是______。

（3）他正確連接電路后，利用這個電路測出的實驗數(shù)據(jù)繪制的I-R圖象如圖乙中A曲線所示，依據(jù)此圖象不能得出正確結(jié)論。請分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是______。

（4）他改正錯誤后重新實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出I-R圖象如圖乙中B曲線所示，由此得出實驗結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成______。

（5）實驗中保持電壓表的示數(shù)為3V不變，為保證四個定值電阻單獨(dú)接入電路都能完成實驗，電源電壓的最大值是______V。

（6）實驗中至少需要測量三組數(shù)據(jù)，目的是______（選填“尋找普遍規(guī)律”或“減小誤差”）。

（二）測量小燈泡的電阻

小明將電路中的定值電阻換成標(biāo)有“0.3A”的小燈泡，用六節(jié)新干電池作為電源進(jìn)行實驗。

（1）正確連接電路，規(guī)范操作，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出非常明亮的光，下列解決此問題的方法中可行的是______和______

A．適當(dāng)減少電池節(jié)數(shù)

B．將滑動變阻器的滑片向另一端移動

C．立即記錄數(shù)據(jù)，然后按正常步驟實驗

D．將一個阻值適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮璐��?lián)在電路中

（2）正確處理后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片的過程中，小明的眼睛應(yīng)觀察______表的示數(shù)，某一時刻，兩電表的示數(shù)如圖丙所示，小燈泡的額定電壓是______V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為______Ω。（結(jié)果保留1位小數(shù)）

（3）小明在不同的電壓下測得了三組數(shù)據(jù)，他______（選填 “可以”或“不可以”）求這三次電阻的平均值作為這次實驗的最終結(jié)果。

（4）在實驗中如果小燈泡燈絲斷了，在不燒壞電表的情況下，電流表______示數(shù)，電壓表______示數(shù)。（選填“有”或“沒有”）

（三）測量小燈泡的額定功率

小明發(fā)現(xiàn)電流表不小心被燒壞，他利用現(xiàn)有器材設(shè)計了如圖丁所示電路來測量額定電壓是U0的小燈泡的額定功率，以下是他的實驗過程，請幫他補(bǔ)充完整。

（1）正確連接電路，閉合開關(guān)______和______，將滑動變阻器______（選填“R1”或“R2”）的滑片調(diào)到阻值最大處，移動另一個滑動變阻器的滑片直至電壓表的示數(shù)為______，此時小燈泡正常發(fā)光。

（2）只閉合開關(guān)S和S2，保持滑動變阻器R1和R2的滑片位置不動，讀出電壓表的示數(shù)為U′。

（3）小燈泡的額定功率P額=______（用字母表示，滑動變阻器R1的最大阻值用R1表示）。

Answer 1

【答案】 A 動變阻器都接在下接線柱了 未保證定值電阻兩端電壓相同 反比 6 尋找普遍規(guī)律 A D 電流 2.5 8.3 不可以 沒有 有 S S1 R1 U0

【解析】

(一)(1)[1]如圖從滑動變阻器A端的上接線柱接到定值電阻的右接線柱，再從定值電阻的右接線柱接一條到電壓表的左邊接線柱；

(2)[2] 開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)放到電阻最大處，故應(yīng)接到A端；

[3]滑動變阻器兩個下端之間的電阻最大且移動滑片其阻值不變，所以可能原因是動變阻器都接在下接線柱了；

(3)[4]由圖可知，如圖乙中A曲線未保證定值電阻兩端電壓相同，所以不能得出正確結(jié)論；

(4)[5]圖乙中B曲線是反比例函數(shù)圖像，由此得：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；

(5)[6]當(dāng)定值電阻為20Ω和滑動變阻器的阻值為20Ω時，需要的電源的電壓最大，因為串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，所以

(6)[7]本實驗的目的是探究電流與電阻的關(guān)系，所以實驗中至少需要測量三組數(shù)據(jù)，目的是尋找普遍規(guī)律，避免偶然性。

（二）(1)[8][9]小燈泡發(fā)出非常明亮的光說明其兩端的電壓太高，需要降低，可行的方法有適當(dāng)減少電池節(jié)數(shù)和串聯(lián)一個阻值適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮�，故選A和D；

(2)[10]察電流表的示數(shù)，當(dāng)其示數(shù)為0.3A時，即可停止移動滑片；

[11][12]由丙圖可以知道電壓表接的是0-3V的量程，此時讀數(shù)為2.5V；小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為

(3)[13]本實驗小燈泡的電阻受溫度影響比較大，他不可以求三次電阻的平均值作為這次實驗的最終結(jié)果；

(4)[14][15]電流表與小燈泡串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián)，所以在實驗中如果小燈泡燈絲斷了，在不燒壞電表的情況下，電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)；

（三）(1)[16][17][18][19]正確連接電路，閉合開關(guān)S和S1，將滑動變阻器R1的滑片調(diào)到阻值最大處，移動另一個滑動變阻器的滑片直至電壓表的示數(shù)為U0，此時小燈泡正常發(fā)光；

(3)[20] 小燈泡與滑動變阻器R1串聯(lián)，所以R1兩端的電壓為

電路中的電流為

小燈泡的額定功率為