Question

實驗小組的同學(xué)用如圖所示的電路，測量電阻R的阻值．
（1）請你把這個電路連接完整，同時把表格補充完整

實驗次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω
1	1.40	0.20	7.0
2	1.70	0.24	7.1
3	2.40	0.32	______

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于______端．（填“左”或“右”）
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，該故障的原因可能是______．（填“電阻R斷路”或“電阻R短路”）
（4）通過這個實驗，他們測得電阻R的阻值是______．
（5）實驗小組測完電阻后，把R換成額定電壓為2.5V的小燈泡，測量了小燈泡電功率，實驗記錄數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表：

電壓U/V	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.26	0.30	0.32
電功率P/W	______	______	______
燈泡發(fā)光情況	較暗	正常發(fā)光	很亮

根據(jù)他們記錄的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象得出：
①小燈泡的額定功率（填在本題的表格中）；②小燈泡燈絲電阻隨兩端的電壓增大而______（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是小燈泡的燈絲電阻跟溫度______．（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，電流表與定值電阻串聯(lián)測通過的電流；已知電阻兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻；
（2）閉合開關(guān)前，為防止電路中的電流過大燒壞用電器，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電流表無示數(shù)說明電路斷路即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?br />（4）多次測量求平均值可以減小誤差；
（5）①額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)P=UI求出對應(yīng)的電功率；
②根據(jù)歐姆定律求出不同電壓下的電阻，即可判斷小燈泡燈絲電阻隨兩端的變化，影響導(dǎo)體電阻的因素有材料、長度、橫截面積，另外還與溫度有關(guān)，大部分金屬導(dǎo)體，電阻值隨溫度的升高而增大．
解答：解：
（1）電源的負(fù)極與滑動變阻器的任意上方接線柱串聯(lián)，電流表的負(fù)接線柱與定值電阻串聯(lián)，如下圖所示：

當(dāng)U=2.4V，I=0.32A時，電阻的阻值R===7.5Ω；
（2）閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處的左端；
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，該故障的原因可能是電阻R斷路；
（4）通過這個實驗，他們測得電阻值是R==7.2Ω；
（5）由表中數(shù)據(jù)可得：P₁=U₁I₁=2V×0.26A=0.52W，P₂=U₂I₂=2.5V×0.3A=0.75W，P₃=U₃I₃=3V×0.32A=0.96W，表格如下：

電壓U/V	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.26	0.30	0.32
電功率P/W	0.52	0.75	0.96
燈泡發(fā)光情況	較暗	正常發(fā)光	很亮

①燈泡的額定功率為0.75W；
②根據(jù)歐姆定律可得：
R₁==≈7.69Ω，R₂==≈8.33Ω，R₃==≈9.38Ω，
所以燈絲的電阻隨兩端的電壓增大而增大；
原因是隨著電壓的變大，通過燈絲的電流變大，燈絲產(chǎn)生的熱量變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻值變大即燈絲電阻與溫度有關(guān)．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）左；
（3）電阻R斷路；
（4）7.2Ω；
（5）①0.75；②增大；有關(guān)．
點評：本題考查了實物電路圖的連接、滑動變阻器的正確使用、電路故障的判斷、歐姆定律和電功率的計算，會分析實驗數(shù)據(jù)得出燈絲電阻與溫度的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵．