Question

17．某物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用圖1所示的器材測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡L的電功率，其中電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣．

（1）在圖1中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接完整（要求電壓表的量程選取最合理）．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器可以對(duì)電路起保護(hù)作用，因此閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到A端（選填“A”或“B”）．
（3）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)得了如下數(shù)據(jù)：

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.14	0.24	0.34	0.44	0.50	0.54

由數(shù)據(jù)可知：當(dāng)電壓U=2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光．小燈泡的額定功率約為1.25W．
有同學(xué)分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)表格中通過小燈泡的電流值與電壓值不成正比，檢查兩電表均無故障，你認(rèn)為可能的原因是燈絲電阻隨溫度變化而變化．
（4）找到原因后，同學(xué)們用一電阻箱替換了小燈泡．重新探究了電流與電壓的關(guān)系，終于得出了“通過導(dǎo)體的電流值與電壓值成正比”．接下來他們繼續(xù)探究了“電流與電阻的關(guān)系”，他們進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，其中第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)如圖2所示，其電流大小為0.3 A．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	U（V）	R（Ω）	I（A）
1	3	5	0.6
2		10
3		15	0.2

分析表二數(shù)據(jù)可知：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的阻值成反比
（5）本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量了多組數(shù)據(jù)，老師告訴同學(xué)們：在許多實(shí)驗(yàn)中都需要進(jìn)行多次測(cè)量，有的是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律，有的是為了多次測(cè)量求平均值以減小誤差．你認(rèn)為下列實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的與本實(shí)驗(yàn)相同的是①（填序號(hào)）．
①探究串聯(lián)電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關(guān)系；
②用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值；
③測(cè)量物體的長(zhǎng)度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，把滑動(dòng)變阻器、開關(guān)串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端即可．
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（3）燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率，燈泡電阻受溫度的影響．
（4）由電路圖確定電流表的量程，由圖示電流表確定電流表的分度值，讀出電流表的示數(shù)；分析表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
（5）分析各實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的，然后答題．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
（2）由電路圖可知，滑片在A端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到A端．
（3）當(dāng)燈泡電壓等于其額定電壓2.5V時(shí)，燈泡可以正常發(fā)光，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此時(shí)電流是0.50A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；由于燈絲電阻隨溫度的變化而變化，
因此通過小燈泡的電流值與電壓值不成正比．
（4）由電路圖可知，電流表的量程是0～0.6A，由圖2所示電流表可知，電流表的分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A；
由表二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在電壓U一定時(shí)，電流I與電阻R的乘積是一個(gè)定值，即電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的阻值成反比．
（5）探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量的目的是找出普遍規(guī)律；
①探究串聯(lián)電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關(guān)系，進(jìn)行多次測(cè)量的目的是找出普遍規(guī)律；
②用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值，進(jìn)行多次測(cè)量的目的是求平均值，減小誤差；
③測(cè)量物體的長(zhǎng)度，進(jìn)行多次測(cè)量的目的是求平均值，減小誤差；由以上分析可知：多次測(cè)量的目的與本實(shí)驗(yàn)相同的是：①探究串聯(lián)電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關(guān)系．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）A；（3）2.5；1.25；燈絲電阻隨溫度變化而變化；（4）0.3；電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的阻值成反比；（5）①．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接電路圖、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡功率、電流表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量的目的等，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，應(yīng)先確定電表量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直；應(yīng)知道實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量的目的．