Question

6．如圖所示，在探究I與R的關(guān)系實驗中，提供的實驗器材有：三只阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，電源電壓6V不變．
（1）實驗中將10Ω電阻換成20Ω的電阻后，應(yīng)將滑片P向左（填“左”或“右”）側(cè)移動．正確操作后，繪出電流表的示數(shù)I隨電阻R變化的圖象如圖乙所示，由此得出的結(jié)論是電壓不變時，電流與電阻成反比．
（2）若電流表損壞，請你利用余下的器材測量一個額定電壓為2.5V燈泡的額定功率．電路中將R換成燈泡重新接好后，閉合開關(guān)S，移動滑片P，直到電壓表的示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光．保持滑片P不動，斷開開關(guān)S，用5Ω定值電阻代替小燈泡，閉合開關(guān)S，讀出電壓表的示數(shù)為2V，則小燈泡的額定功率P_額=0.875W．

Answer 1

分析 （1）如果將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，運用控制變量法可知，研究電流與電阻的關(guān)系，需控制電壓為定值；滑動變阻器是靠改變接入電路中電阻絲的長度來改變阻值大小的；分析圖象可知，電壓一定，電流與電阻成反比；
（2）當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；根據(jù)圖象讀取相關(guān)信息，然后再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的阻值，再可以求出當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時電路中的電流，即可得出小燈泡的額定功率．

解答 解：
（1）如果將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，電路中的電阻變大，電流變小，因此滑動變阻器分壓減小，所以電壓表的示數(shù)會變大，故需向左端移動滑片，運用控制變量法可知，為保持定值電阻兩端的電壓不變；分析圖象可知，在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
（2）閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓，即電壓表的示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光；
由圖象可知當(dāng)接入5Ω的電阻時，電路中的電流I₂=0.4A，定值電阻兩端的電壓U₂=2V，滑動變阻器接入電路中的電阻為${R}_{滑}=\frac{{U}_{電源}-{U}_{2}}{{I}_{2}}=\frac{6V-2V}{0.4A}=10Ω$，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流為：${I}_{1}=\frac{{U}_{電源}-{U}_{額}}{{R}_{滑}}=\frac{6V-2.5V}{10Ω}=0.35A$，則小燈泡的額定功率為：P_額=U_額I₁=2.5V×0.35A=0.875W．
故答案為：
（1）左；電壓不變時，電流與電阻成反比；（2）2.5；0.875．

點評 本題考查控制變量法的正確使用，可知探究“在電阻兩端電壓保持不變時，通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比”的條件是：保持電阻兩端電壓不變；改變電阻的阻值是去測通過它的電流．