Question

7．在學習電學時，小夏利用如圖1所示的電路圖，做了不少實驗，其中電阻R可選用阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻．

（1）在做“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗時，小夏先把10Ω的電阻連入電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有較大示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，若故障只出現(xiàn)在電阻R或變阻器上，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電阻R短路；排除故障后，小夏把電流表的讀數(shù)填在表格中，然后把10Ω電阻分別換成20Ω、30Ω電阻，將相應(yīng)的電流值記錄到表1中，小夏的做法錯誤是沒有控制定值電阻R兩端的電壓不變．

電阻R/Ω	10	20	30
電流I/A	0.3	0.2	0.15

（2）在做“伏安法”測電阻的實驗時，請用筆畫線代替導線完成圖2中的電路連接，要求滑動變阻器滑片向右移時，連入電路中的阻值變大．實驗中測得的結(jié)果如圖2表格．由此可以判斷，在實驗中小夏選用了阻值為10Ω的定值電阻．

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	1.5	0.16
2	2.5	0.25
3	3.5	0.34

（3）在做“測量小燈泡額定功率”的實驗時，小夏用額定電壓為“3V”的小燈泡代替電路圖中的電阻R，連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖3所示，則電流表的讀數(shù)是0.24A，小燈泡的額定功率為0.72W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表的示數(shù)和電壓表的示數(shù)判斷電路的通斷；探究電流與電阻的關(guān)系時，需保持定值電阻兩端電壓不變，因此把10Ω的電阻分別換成20Ω和30Ω的電阻時，需保持定值電阻兩端電壓不變；
（2）在連接滑動變阻器時，應(yīng)選擇下端的其中一個接線柱，并使滑片遠離接線柱，此時阻值最大；利用表中數(shù)據(jù)，通過歐姆定律的變形公式可計算電阻的大��；
（3）明確電流表的量程和分度值，再根據(jù)指針位置讀出示數(shù)；再根據(jù)電功率的公式P=UI計算小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）電路是串聯(lián)的，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路是通路，但電壓表無示數(shù)，說明定值電阻R被短路．探究電流與電阻的關(guān)系時，需保持定值電阻兩端電壓不變，因此把10Ω的電阻分別換成20Ω和30Ω的電阻時，需保持定值電阻兩端電壓不變；而小夏沒有保持定值電阻兩端電壓不變；
（2）由圖2可知，為了使滑動變阻器接入電路的阻值最大，應(yīng)將其A接線柱與定值電阻相連，如圖所示；

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，其電阻大小R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（3）讀圖3可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.24A，
小燈泡的額定功率：P=UI=3V×0.24A=0.72W．
故答案為：（1）電阻R短路；沒有控制定值電阻R兩端的電壓不變；（2）如圖；10；（3）0.24；0.72．

點評 “探究電流與電阻的關(guān)系的實驗”、“伏安法測電阻的實驗”、“測量小燈泡額定功率”的實驗，三個實驗有一定的相似之處，是電學中最重要的實驗，應(yīng)重點掌握．