Question

如圖1所示，是小明探究“電阻上的電流跟兩端的電壓的關(guān)系”實(shí)驗．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物圖的連接（要求導(dǎo)線不能交叉）．
（2）實(shí)驗開始前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于______端．（填“A”或“B”）
（3）小明連接好電路，若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，而電壓表無示數(shù)，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是______（寫出一種即可）．
（4）故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑片P到不同位置時，分別測出電阻通過的電流和對應(yīng)的電壓值，作出了如圖2所示的“U-I”圖象，從圖象可得出電流與電壓關(guān)系的初步結(jié)論：當(dāng)電阻一定時，______．
（5）同組的小華將定值電阻R換成額定電壓為3.8V的小燈泡來做上面的實(shí)驗．
①測得小燈泡的電流和電壓值如右表所示，分析表中數(shù)據(jù)，卻發(fā)現(xiàn)得不到與小明相同的結(jié)論，原因可能是______．
②小華發(fā)現(xiàn)他連接的實(shí)驗電路可以用來“測小燈泡的額定功率”．于是他調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P使燈泡兩端的電壓為3.8V時，電流表示數(shù)如圖3所示，則電路電流是______A，小燈泡的額定功率是______W．
（6）小明和小華經(jīng)過討論，決定用本實(shí)驗器材來繼續(xù)探究“電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗．他們補(bǔ)充了如圖4所示的器材，為順利完成實(shí)驗探究，還需要補(bǔ)充的器材有：秒表和______．

實(shí)驗次數(shù)	1	2	3
U/V	2	3	4
I/A	0.20	0.28	0.31

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，并且選擇小量程；
（2）在閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)打到最大阻值處；
（3）電流表有示數(shù)，即表明該電路是連通的；而電壓表無示數(shù)，即此時電壓表所測的電壓為0，故據(jù)此分析即可判斷；
（4）分析圖表中電流和電壓的關(guān)系即可判斷規(guī)律；
（5）①導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，故實(shí)際情況分析判斷即可解決；
②此時該燈泡正常發(fā)光，故先判斷出電流表的量程，而后據(jù)分度值讀出電流表的示數(shù)，后據(jù)公式P=UI可計算出此時的額定功率；
（6）據(jù)焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的大小、通電時間和電阻的大小有關(guān)，據(jù)此可以判斷該題的答案．
解答：解：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，且由于電源電壓是3V，所以電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，并且選擇小量程，電流表串聯(lián)在電路中；見下圖：

（2）在閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)打到最大阻值處；實(shí)驗開始前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于A端．
（3）小明連接好電路，若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，即電路是連通的；而電壓表無示數(shù)，即此時電壓表所測的電壓為0，故有可能是由于定值電阻R短路造成的；
（4）分析題中的電流和電壓關(guān)系圖象，不難看出，在電阻一定時，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比；
（5）①分析所測得小燈泡的電流和電壓值的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)通過燈絲的電流與其兩端的電壓不是成正比的，這可能是由于燈絲的電阻受溫度的影響而發(fā)生了變化，導(dǎo)致無法得到小明的結(jié)論；
②此時燈泡的電壓等于額定電壓，即為3.8V；而電流表選的是小量程，即其分度值是0.02A，故電流表的示數(shù)是0.3A，故此時的功率是P=UI=3.8V×0.3A=1.14W，由于此時燈泡正常發(fā)光，所以該燈泡的額定功率就是1.14W；
（6）據(jù)焦耳定律可知，電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的大小、通電時間和電阻的大小有關(guān)，故用本實(shí)驗器材來繼續(xù)探究“電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗．還需要補(bǔ)充的器材有：秒表和阻值不同的電阻絲；
故答案為：（1）答案見上面的分析； （2）A；   （3）定值電阻R短路（或電壓表斷路等）；（4）導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比； （5）①燈絲電阻受溫度影響；  ②0.3；   1.14；（6）阻值不同的電阻絲．
點(diǎn)評：本題需要注意的兩個問題：
（1）電路圖和實(shí)物電路的連接，重點(diǎn)是電表和滑動變阻器的連接．
（2）額定功率的計算，找到額定電壓下對應(yīng)的電流就是額定電流，額定電壓和額定電流的乘積就是額定功率．