Question

【題目】小玲想測(cè)量一只額定電壓為4V的小燈泡的額定功率,已知電源電壓為6V。

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,把實(shí)驗(yàn)電路(圖b)連接完整(要求:滑片P左移時(shí),燈變亮)。

（___________）

(2)閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表幾乎沒(méi)有示數(shù),電壓表示數(shù)接近于電源電壓，原因可能是燈泡___(選填“開(kāi)路”或“短路”)；

(3)排除故障后,調(diào)節(jié)滑片的位置,當(dāng)電壓表的示數(shù)為4V時(shí),電流表的示數(shù)如圖c所示, 則電流表A的示數(shù)為____A，小燈泡的額定功率是_____W；

(4)小玲同學(xué)還利用剛才的電路探究了電流跟電阻的關(guān)系,分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,的定值電阻替代小燈泡進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到丙圖的電流I隨電阻R變化的圖像。

①上述實(shí)驗(yàn)中,小玲用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,接下來(lái)的操作是,將10Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),向_____ (選填“左”或“右”)移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為_______ V時(shí),讀出電流表的示數(shù)。

②分析上圖,可以得到結(jié)論:當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成___________；

③本實(shí)驗(yàn)用到的探究方法與下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究方法相同_______ (填序號(hào))

A.通過(guò)燈泡發(fā)光認(rèn)識(shí)電流的存在 B.探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)

Answer 1

【答案】 開(kāi)路 0.24 0.96 右 2.5 反比 B

【解析】

(1) 要求滑片P左移時(shí)燈要變亮，則須滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值減小，所以滑動(dòng)變阻器下端應(yīng)接左端接線柱。即將開(kāi)關(guān)右端接線柱與滑動(dòng)變阻器C接線柱連接即可。如圖：

(2)小燈泡不發(fā)光、電流表沒(méi)有示數(shù)，說(shuō)明電路發(fā)生了斷路。電壓表示數(shù)接近于電源電壓，說(shuō)明所有電壓都加在了電壓表兩端（即小燈泡兩端），說(shuō)明小燈泡斷路（開(kāi)路）。

(3)c圖中電流表使用小量程，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.24A，則小燈泡的額定功率是P=UI=4V×0.24A=0.96W。

(4)圖像中，當(dāng)使用5Ω電阻時(shí)，通過(guò)其電流為0.5A，說(shuō)明電阻兩端的電壓為U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。要探究電流跟電阻的關(guān)系，須控制電壓不變，所以后面再換用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表示數(shù)都要調(diào)節(jié)到2.5V。

①小玲用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，將10Ω的電阻接入電路，此時(shí)由于接入的電阻值10Ω比之前的5Ω大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律，則電阻兩端將分配更多電壓，即此時(shí)電壓表示數(shù)會(huì)變得比原來(lái)的2.5V大。要將電壓表示數(shù)調(diào)回原來(lái)的2.5V，則須將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)使滑動(dòng)變阻器電阻增大，進(jìn)而使得滑動(dòng)變阻器電壓升高，從而將定值電阻兩端電壓降低至2.5V。具體操作為：手移動(dòng)滑片，眼睛看電壓表，直到電壓表示數(shù)回到原來(lái)的2.5V時(shí)停止移動(dòng)滑片。

②由圖像分析可知，當(dāng)電壓一定時(shí)，電阻越大，通過(guò)電阻的電流越小，且成反比例關(guān)系。

③本實(shí)驗(yàn)探究電流與電阻關(guān)系，控制了電壓不變，此方法為控制變量法。用到這一方法的是“探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”，探究摩擦力大小與壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)實(shí)驗(yàn)中要控制壓力或接觸面粗糙程度不變。而通過(guò)燈泡發(fā)光認(rèn)識(shí)電流的存在，這是轉(zhuǎn)換法。