Question

小明利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电阻不变时，电流跟电压的关系”。
实验器材：电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，一个开关，一个定值电阻，一只滑动变阻器，导线若干。

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。
(2)小明在闭合开关S后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因是________：。
(3)小明通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图丙所示的图像,由图像可得结论：保持电阻不变时，________________________。
(4)若电流表损坏，请你利用余下实验器材，测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率（灯丝的电阻会随温度变化），并把如下的实验步骤补充完整。
①在原实验电路中，断开开关S，拆去电流表，用小灯泡替换定值电阻，重新连接好电路，并移动滑片P至________（选填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，移动滑片P，直至电压表的示数为________ V时，小灯泡正常发光；
③________________________________；
④小灯泡的额定功率的表达式P_额="________" （用数据和测量的物理量符号表示）。

Answer 1

（1）电路图如图所示：

（2）电压表正负接线柱接反了；（3）电流跟电压成正比；（4）①B；②2.5；③保持滑片P的位置不变，断开开关，用定值电阻替换小灯泡，闭合开关，读出电压表的示数U；④．

试题分析：（1）电流表与待测电路串联，连接实物电路如图所示。（2）电压表接入电路应使电流从正接线柱流入，负接线柱流出，故闭合开关S后，电压表指针反向偏转，这是由于电压表正负接线柱接反了造成的。（3）由图丙可知，U﹣I图象是一条倾斜的直线，反映的是电流I与电压U成正比，由此可得：在电阻一定时，电流与电压成正比。（4）①闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路中电阻最大，由题意知移动滑片P至B端；②当小灯泡两端电压等于其额定电压时，正常发光，故应移动滑片P，使电压表的示数为额定电压2.5V时，小灯泡才正常发光；③保持滑片P的位置不变，断开开关，用定值电阻替换小灯泡，闭合开关，读出电压表的示数U；④由图丙知，定值定值R与滑动变阻器串联，R=U_R/I=2V/0.4A=5Ω，滑动变阻器接入电路的阻值：①，灯泡正常发光时的电流：②，小灯泡的额定功率的表达式P_额=U_LI=2.5V×I③，由①②③解得：。