Question

10．小明用如圖甲所示的電路進(jìn)行“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖乙是小明未完成連接的實(shí)驗(yàn)電路．

（1）要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大．請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）小明按要求正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置．其原因可能是電阻R處斷路．（寫出一個(gè)即可）
（3）小明在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，測(cè)出通過電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值，如表所示．

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①請(qǐng)據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象．
②小明在實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值為5Ω；當(dāng)通過的電流為0.3A時(shí)，電阻R 消耗的電功率為0.48W．
（4）如果將實(shí)驗(yàn)電路中的電阻R更換成一個(gè)額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，要進(jìn)行“測(cè)量小燈泡的額定電功率”的實(shí)驗(yàn)，則對(duì)實(shí)驗(yàn)電路還必須進(jìn)行哪兩方面的改動(dòng)：
①增加一節(jié)干電池；②電壓表換接0～15V的量程．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電阻兩端的最大電壓來判斷電壓表的量程，在連接電路時(shí)，注意滑動(dòng)變阻器要一上一下，根據(jù)題目要求選擇下面一個(gè)接線柱，滑片離下面一個(gè)接線柱越遠(yuǎn)，電阻越大．
（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，可能是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器電阻在最小值或?qū)�體斷路．
（3）①由描點(diǎn)法可得出U-I圖象，即在坐標(biāo)上找到每組電流、電阻值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用線連點(diǎn)即可；
②由圖象可知，電壓與電流成正比，由表中數(shù)據(jù)找出電壓與對(duì)應(yīng)的電流，由歐姆定律可求出導(dǎo)體電阻；根據(jù)P=UI求出當(dāng)通過的電流為0.3A時(shí)電阻R消耗的電功率．
（4）額定電功率是小燈泡在額定電壓下的實(shí)際功率，所以小燈泡兩端的電壓必須達(dá)到它的額定電壓．

解答 解：（1）由題意知，電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V的量程，應(yīng)與電阻并聯(lián)；
滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，說明滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)減小，則應(yīng)接下面的A接線柱，如圖所示：

（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置說明電壓表并聯(lián)在電源的兩端測(cè)電源的電壓，可能是電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦芳措娮鑂斷路，也可能是此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0；
（3）①找出每組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的線把點(diǎn)連起來，如下圖所示；

②由圖知，當(dāng)U=0.5V時(shí)，I=0.1A，則定值電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
當(dāng)通過的電流I=0.3A時(shí)，兩端的電壓U=1.6V，則電阻R消耗的電功率P=UI=1.6V×0.3A=0.48W．
（4）測(cè)一個(gè)額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓必須能達(dá)到3.8V，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)電路還必須進(jìn)行以下兩方面的改動(dòng)：
①電源必須增加一節(jié)干電池；②電壓表換接0～15V的量程．
故答案為：（1）如圖所示；（2）電阻R處斷路；（3）①圖象如圖所示；②5；0.48；（4）①增加一節(jié)干電池；②電壓表換接0～15V的量程．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電表量程的選擇、連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等，連接實(shí)物電路圖時(shí)，要注意電表量程的選擇與滑動(dòng)變阻器的接法．