Question

【題目】如圖所示在“探究一定電壓下，電流與電阻的關系”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源(電壓恒為4.5V)，電流表、電壓表、開關各一個，四個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，兩只滑動變阻器(規(guī)格分別為“10Ω 2A”、 “20Ω 1A”)，導線若干．

（1）為了完成該實驗探究，當控制定值電阻兩端的電壓為2.5V時，滑動變阻器應選擇_________的規(guī)格．按圖乙連接好電路，閉合開關前，變阻器的滑片P應調至最_________(選填“E”或“F”)端．

（2）請根據甲電路圖用筆畫線代替導線將圖乙實物圖連接完整；

（____）

（3）實驗前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖丁所示，則接下來的操作是 _____________．正確連接好電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表示數(shù)幾乎為0，電路的故障可能是_______________；

（4）排除故障后，小明在a、b間先接入5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5 V，并記下相應的電流值；再改接10Ω的電阻后，小明應將滑片向_______（選填“左”或“右”）移動，直至電壓表的示數(shù)為2.5V為止.

（5）小明將乙圖中的定值電阻R換成標有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)，則該燈泡的額定功率為_________W，此時燈泡的電阻為________.生活中小明發(fā)現(xiàn)用久了的燈泡在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時發(fā)生_____（選填物態(tài)變化名稱）而變細，消耗的實際功率變小的緣故．

（6）整理器材時小明發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的PE部分比PF部分熱，原因是 _________________．

Answer 1

【答案】20Ω 1A F 調零 定值電阻R開路 右 0.5 12.5Ω 升華 PE部分有電流通過，電流有熱效應 (只要說出電流通過導體產生熱量就可)

【解析】

（1）探究電流與電阻的關系，應控制電阻兩端電壓保持不變，更換電阻后要移動滑片，使電壓表示數(shù)保持不變；由歐姆定律求出最大阻值的滑動變阻器接入電路時的電路電流，然后由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動變阻器；在閉合開關前，使滑動變阻器處于阻值最大處，根據連接確定滑片的移動方向；

（2）根據電路圖連接實物圖，注意導線不要交叉和電表量程選擇適當；

（3）實驗前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，則接下來的操作是調零；正確連接好電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電路的故障可能是定值電阻R斷路；

（4）根據串聯(lián)分壓的知識，先判斷出改接后電壓表的示數(shù)變化，然后判斷滑片的移動方向；

（5）讀出電流表示數(shù)，根據公式P=UI計算出電功率大��；用久了的燈泡在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時發(fā)生升華而變細，消耗的實際功率變小的緣故；

（6）PE部分有電流通過，電流有熱效應。

(1)由題意可知當20Ω的電阻接入電路時，電路中的電流為： ，此時滑動變阻器兩端電壓U滑=4.5V2.5V=2V，滑動變阻器接入電路的阻值: ，則應選規(guī)格為“20Ω1A”的滑動變阻器；連接滑動變阻器時，在閉合開關前，使滑動變阻器處于阻值最大處，根據乙圖可知滑片應該移動到F端；

(2)電流表與電阻串聯(lián)，由圖丙可知，電流表用00.6A的量程，如圖所示：

(3) 實驗前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，則接下來的操作是調零；正確連接好電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電路的故障可能是定值電阻R開路 ；

(4)改接10Ω的電阻后，電壓表的示數(shù)變大，則應增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右端即F端滑動，使電壓表的示數(shù)保持2.5V不變；

(5)電流表的讀數(shù)為：I=0.2A，則 ；小燈泡的電阻 ；用久了的燈泡在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時發(fā)生升華而變細，消耗的實際功率變小的緣故；

(6) 滑動變阻器的PE部分比PF部分熱的原因是：PE部分有電流通過，電流有熱效應。