Question

【題目】如圖所示，在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：三只阻值分別為5Ω，10Ω，20Ω的定值電阻，電源電壓為3V不變。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線把圖甲所示實(shí)物電路連接完整；

（________）

(2)實(shí)驗(yàn)中將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，應(yīng)將滑片P向__________（選填“左”或“右”）移動(dòng)；正確操作后，繪出電流表的示數(shù)I隨電阻R變化關(guān)系的圖像如圖乙所示，由此得出的結(jié)論是：在電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成______；

(3)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于__________；

(4)若電流表損壞，請你利用余下的器材測量一個(gè)額定電壓為2.5V燈泡的額定功率；將電路中R換成燈泡重新接好后，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P，直到電壓表的示數(shù)為__________V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；保持滑片P不動(dòng)，斷開開關(guān)S，用5Ω的定值電阻替換小燈泡，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__________W。

Answer 1

【答案】 左 反比 10 2.5 0.5

【解析】

(1)[1]滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)接入電路中，采用“一上一下”的接法，電源電壓為3V不變，故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，答案如圖：

。

(2)[2]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為

不變，記下電流表的示數(shù)。

[3]由圖像知，電流與電阻之積為一定值，故可得出的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。

(3)[4] 由表格中數(shù)據(jù)知，電阻兩端的電壓2V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為

由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)電阻為20Ω時(shí)，電路中的電流為0.1A，所以

實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于10Ω。

(4)[5]閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P，直至電壓表的示數(shù)為燈泡額定電壓2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。

[6]保持滑片P不動(dòng)，斷開開關(guān)S，用5Ω的定值電阻替換小燈泡，閉合開關(guān)S，讀出電壓表的示數(shù)為2V，此時(shí)定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，各處電流都相等，，滿足

即

解之得：；

將電路中R換成燈泡重新接好后，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P，直到電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；此時(shí)燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，而且滑動(dòng)變阻器的阻值是2.5Ω，燈泡電壓是2.5V，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為

串聯(lián)電路各處電流都相等，此時(shí)電路中的電流為

小燈泡的額定功率

所以小燈泡的額定功率是0.5W。