Question

江陰初級中學興趣小組的同學們利用圖甲所示電路，進行如下的實驗探究．
I．定值電阻中的電流跟兩端電壓的關(guān)系．
Ⅱ．額定電壓已經(jīng)模糊、額定功率為1W小燈泡中的電流跟兩端電壓的關(guān)系．

次數(shù) 物理量	1	2	3
U/V	2.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.38	0.50

（1）閉合S₁、斷開S₂，滑動變阻器在此電路中除了保護電路外，還有

改變定值電阻兩端的電壓

的作用；移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數(shù)較小且不變，原因是

滑動變阻器同時接入下面兩個接線柱

，排除故障后進行實驗，得到上表格中的三組數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，可歸納出的結(jié)論是

電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比

．
（2）斷開S₁、閉合S₂，移動滑動變阻器的滑片進行有關(guān)測量，根據(jù)記錄到的燈泡L的電壓和電流的數(shù)據(jù)，繪制成電壓和電流的關(guān)系圖象（如圖乙），小燈泡的額定電壓為

2.5

_V，根據(jù)圖象，當電壓表示數(shù)為0.5V時，50s時間內(nèi)，燈泡L消耗的電能是

5

J．

Answer 1

分析：（1）要探究電流和電壓的關(guān)系，需保持電阻不變，改變電壓；
根據(jù)現(xiàn)象，電流表的示數(shù)較小，說明電路中的電阻很大，電流表的示數(shù)不變，說明滑動變阻器不起作用，相當于定值電阻；
分析表格中電流、電壓的變化，得出電流和電壓的關(guān)系：電阻不變，電流和電壓成正比；
（2）分析圖象，當電功率為1W時的電壓值便等于燈泡的額定電壓；
根據(jù)圖象，確定U=0.5V時的電流，根據(jù)W=UIt計算燈泡消耗的電能．

解答：解：（1）要探究電流和電壓的關(guān)系，電阻不變，改變電壓，所以滑動變阻器除保護電路外，還有改變定值電阻兩端電壓的作用；
移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數(shù)較小且不變，可能是滑動變阻器同時接了下面兩個接線柱；
由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流也增大為原來的幾倍，可知電阻不變，電流和電壓成正比；
（2）由圖象知，當U=2.5V時，I=0.4A，此時P=UI=2.5V×0.4A=1W=P_額，則額定電壓為2.5V；
當U=0.5V時，I=0.2A，則W=UIt=0.5V×0.2A×50s=5J．
故答案為：（1）改變定值電阻兩端的電壓；滑動變阻器同時接入下面兩個接線柱；電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；（2）2.5；5．

點評：此題通過電路的變化，考查了電流和電壓的關(guān)系及測量燈泡的額定功率實驗中的部分問題，特別是滑動變阻器的作用，控制變量法的應(yīng)用及對圖象的分析，還考查了對電功、電功率的計算問題．