Question

【題目】物理興趣小組小虎、小華、小峻，小薇要測(cè)量小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有標(biāo)有“”的小燈泡、電池組電壓為、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。

小虎所接的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，電路中部分連接不合理，但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即使電路連接正確，請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打““，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的接法。

（________）

改正電路后，當(dāng)小華連接最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅。檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請(qǐng)你找出實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)之處：

______；______。

調(diào)整后，移動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大。閉合開(kāi)關(guān)，此時(shí)電壓表示數(shù)為1V，電流表示數(shù)為則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為______。

移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，其值______A，小燈泡的額定功率為______。

小虎在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，小燈泡突然熄滅。經(jīng)判斷，電路故障是小燈泡或電流表被燒壞。查找故障時(shí)，在不拆開(kāi)電路的情況下，他把一根導(dǎo)線接在電流表兩端，小燈泡仍不發(fā)光，可判斷電路故障是______。

小峻和小薇把燈泡換成幾個(gè)定值電阻，更換了學(xué)生電源，選用標(biāo)有“”的滑動(dòng)變阻器，繼續(xù)“探究歐姆定律”的實(shí)驗(yàn)，小峻先探究電流與電壓的關(guān)系。閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片依次測(cè)得5組數(shù)據(jù)，其中第5次實(shí)驗(yàn)中電壓表的指針如圖丙所示，其示數(shù)為______V，他們記錄的數(shù)據(jù)表1所示，分析數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：______。

表1電流與電壓關(guān)系

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5
電壓				2	--
電流

表2電流與電阻關(guān)系

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4
電阻	10	15	20	25
電流

他倆繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，先將電源電壓調(diào)為6V，分別換上多個(gè)定值電阻進(jìn)行探究，數(shù)據(jù)記錄如圖表2所示，老師指出其中一組數(shù)據(jù)是拼湊的，你認(rèn)為是第______組選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)，理由是實(shí)驗(yàn)所用的滑動(dòng)變阻器的最小阻值太______選填“大”或“小”了。

在不更換滑動(dòng)變阻器的情況下，可以采取措施______完成這組拼湊數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

A.降低定值電阻兩端電壓

B.降低電源電壓

C.選用夠大阻值的定值電阻

Answer 1

【答案】 連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi) 沒(méi)有將變阻器的最大電阻連入電路中 小燈泡斷路 電阻一定時(shí)，電流與電壓正比 小

【解析】

（1）由于小燈泡標(biāo)有“2.5V”，即其額定電壓為2.5V，又因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量的是小燈泡的電壓，所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程，故改接電路如下圖：

（2）根據(jù)題意知道，當(dāng)連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，這說(shuō)明電路閉合，即連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；而燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，則說(shuō)明電路電流太大，即滑動(dòng)變阻器滑片沒(méi)有置于最大阻值處；

（3）根據(jù)題意知道，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表示數(shù)為1V，電流表示數(shù)為0.2A，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是：，故最大阻值為：；

（4）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.26A，又因?yàn)殡妷罕淼氖緮?shù)為2.5V，所以，燈泡的額定功率是：；

（5）根據(jù)題意知道，當(dāng)導(dǎo)線接在電流表的兩端時(shí)，小燈泡仍不發(fā)光，說(shuō)明是小燈泡的故障，即小燈泡斷路；

（6）第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)，由圖丙知道，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，所以其示數(shù)是2.2V；分析表格中的數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是：在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

（7）研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，要控制電阻兩端的電壓不變，由表2數(shù)據(jù)知道，電壓表示數(shù)為3V，由于電源電壓調(diào)為6V，所以，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道，變阻器分得的電壓是3V，即變阻器接入的電阻與定值電阻的阻值相同；由表2數(shù)據(jù)知道，所用定值電阻最大為25Ω，則滑動(dòng)變阻器的最大電阻也應(yīng)該為25Ω，但是所使用的滑動(dòng)變阻器的最大電阻是20Ω，即變阻器的最大電阻太小，所以，說(shuō)明第4組數(shù)據(jù)是拼湊的。

（8）由（7）知道，滑動(dòng)變阻器的最大電阻太小；在不更換滑動(dòng)變阻器的情況下，要完成這組拼湊數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，若降低定值電阻兩端電壓，則滑動(dòng)變阻器分得的電壓會(huì)更多，即滑動(dòng)變阻器的電阻需要更大，故A錯(cuò)誤；若降低電源電壓，當(dāng)定值電阻兩端的電壓不變時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律，滑動(dòng)變阻器分的電壓變少，變阻器接入電路的阻值變小，所以這個(gè)滑動(dòng)變阻器能夠完成這組拼湊數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，故B正確；若選用更大阻值的定值電阻，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律知道，滑動(dòng)變阻器的電阻需要更大，不能完成這組拼湊數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，故C錯(cuò)誤，故選B。