Question

小華利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻R的阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω，滑動變阻器的規(guī)格“0～50Ω”．

（1）請根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實物電路連接完整；
（2）閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)當(dāng)移至最______端（選填“左”或“右”）；
（3）為完成整個實驗，應(yīng)利用滑動變阻器控制R兩端的電壓至少保持______V不變；
（4）連好電路閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障可能______；
（5）實驗中，若保證電壓表的示數(shù)為2.5V不變，將定值電阻R的阻值由25Ω更換為15Ω，為了保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向______（選填“左”或“右”）；當(dāng)定值電阻為10Ω時，移動滑動變阻器滑片應(yīng)使接入的阻值為______Ω．
（6）小華又將乙圖中的電阻R換成標(biāo)有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發(fā)光時的電流表的示數(shù)，則該燈泡的額定功率為______W．
（7）將R換成插有鐵心的螺線管，則當(dāng)滑片P向左滑動時，它能夠吸起大頭針的數(shù)量將______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電路圖連接實物時，注意電流表、電壓表的位置、接法、量程選擇和電流方向；滑動變阻器采用“一上一下”的接法；
（2）為保護電路，閉合開關(guān)前滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)最大；
（3）串聯(lián)電路電阻具有分壓作用，并且電阻兩端電壓與其阻值成正比；
（4）電壓表無示數(shù)，有兩個可能：并聯(lián)的電阻短路，串聯(lián)的其它元件斷路；電流表有示數(shù)，說明電路是通路；
（5）要探究電流與電阻的關(guān)系，需要改變接入電路的定值電阻的阻值，同時保持兩端電壓一定；定值電阻變化，兩端電壓相應(yīng)變化，要保持電阻兩端電壓不變，就要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，調(diào)整接入電路的阻值大��；
（6）讀取電流表示數(shù)時，先要明確電流表選擇的量程和對應(yīng)的分度值；已知燈泡額定電壓和正常工作時的電流，利用P=UI得到額定功率；
（7）電磁鐵磁性強弱與電流有關(guān)：電流越大，磁性越強．
解答：解：
（1）由圖知，大部分元件已經(jīng)連接好，需要做的就是將電流表“0.6”與定值電阻左側(cè)的接線柱用導(dǎo)線連接即可．
故實物圖連接如下：

（2）要使滑動變阻器接入電路電阻最大，滑片應(yīng)位于最大阻值處，也就是最右端．
故答案為：右；
（3）當(dāng)阻值為25Ω的定值電阻與整個滑動變阻器串聯(lián)時，定值電阻兩端電壓為U=×6V=2V．也就是說，為保證在滑動變阻器變阻范圍內(nèi)完成本實驗，定值電阻兩端電壓不能低于2V．
故答案為：2；
（4）閉合開關(guān)電流表有示數(shù)，說明電路是通路；電壓表無示數(shù)，有兩個可能：并聯(lián)的電阻短路，串聯(lián)的其它元件斷路．綜合分析知，電路故障可能是定值電阻短路．
故答案為：電阻短路；
（5）定值電阻R的阻值由25Ω更換為15Ω，因為串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，所以電阻兩端電壓會減��；要保持電壓不變，需要將滑動變阻器的電阻也減小．應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左滑動；
當(dāng)定值電阻為10Ω時，兩端電壓為2.5V，電路電流為I==0.25A
滑動變阻器兩端電壓為6V-2.5V=3.5V，所以滑動變阻器接入電路的電阻為R′==14Ω．
故答案為：左；14；
（6）由圖知，電流表選擇的是0～0.6A量程，對應(yīng)的分度值為0.02A，此時的電流為I=0.2A
燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：0.5；
（7）由電路圖知，當(dāng)滑動變阻器滑片向左滑動時，接入電路電阻減小，電路電流增大，所以電磁鐵磁性增強，吸起大頭針的數(shù)目增多．
故答案為：增多．
點評：在探究電流與電阻的關(guān)系時，保持電阻兩端電壓一定，改變電阻阻值，采用的是控制變量法；
電磁鐵的磁性強弱不能直接觀察，通過吸起大頭針的數(shù)目多少知道磁性的強弱，采用的是轉(zhuǎn)換法．