Question

某兴趣小组利用图所示电路进行如下的实验研究．

	1	2	3	4
U/V	2.0	3.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.29	0.40	0.51

（1）断开S₃，闭合S₁、S₂，调节滑动变阻器，得到上面表中四组数据．根据表中的数据．可计算电阻R=

 

Ω．
（2）断开S₂，闭合S₁、S₃，调节滑动变阻器，测量灯泡L两端的电压和电流，根据测量数据绘制成如图的U-I关系图象．由图象分析，当电压表示数为2V时，灯泡L的电阻R_L=

 

Ω．

（3）闭合S₁、S₂和S₃，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，电流表的示数是

 

A．
（4）根据图完成本实验的实物线路的连接（图中还有4条未接）．
（5）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在

 

端（选填“左”或“右”）．
（6）实验过程中，滑动变阻器的滑片向右移动时灯丝将变

 

（选填“亮”或“暗”）．
（7）若实验过程中电流表的读数突然变大，而电压表的读数为0，经检测电压表没有损坏．可能发生的故障是

 

Answer 1

分析：（1）由欧姆定律求得各次实验的电阻，求出平均值即为电阻值；
（2）由图象找出电压2.0V时的电流，由欧姆定律求得电阻；
（3）电压不变电阻和灯泡中的电流不变，由并联电路的规律可求得电流表的示数；
（4）由原理图完成实物图，注意滑动变阻器及并联部分的连接；
（5）为了电路的安全开始时滑动变阻器应让接入电阻最大；
（6）滑动变阻器向右移动时，电阻增大，由欧姆定律可知电流减小，则可求得灯泡的亮度变化；
（7）电流表示数变大，说明电路中电阻减小，电压表没有示数则与电压表并联部分电路应短路．

解答：解：（1）断开S₃，闭合S₁、S₂，电路中只的电阻R，由欧姆定律得：
R₁=

U1

I1

=

2V

0.2A

=10Ω，R₂=

U2

I2

=

3.0V

0.29

≈10.3Ω，
R₃=

U3

I3

=

4V

0.40A

=10Ω，R₄=

U4

I4

=

5V

0.51A

=9.8Ω，
则R=

R1+R2+R3+R4

4

=

10Ω+10.3Ω+10Ω+9.8Ω

4

≈ 10Ω，
故电阻阻值为10Ω；
（2）由图象知，当电压为2V时，电流为0.4A，则由欧姆定律得：R_L=

U

I

=

2V

0.4A

=5Ω
灯泡的电阻为5Ω；
（3）开关全闭合后，电阻与灯泡并联，电阻中电流I_R=

U

R1

=

2V

10Ω

=0.2A，
灯泡中电流I_L=

U

RL

=

2V

5Ω

=0.4A，则由串联电路的规律可得，总电流I=I_R+I_L=0.2A+0.4A=0.6A；
（4）根据原理图连接实物图，注意滑动变阻器的连接和电表的接线柱，答案如图：
（5）接通电路前应让滑动变阻器接入电阻最大，即应滑到最右侧；
（6）将滑片向右滑动时，接入电阻变大，则电路中电流减小，故灯泡的亮度变暗；
（7）电路中读数变大，说明电阻减小，并且电压表无示数，说明与电压并联部分发生了短路，即R或L短路．
故答案为：（1）10；（2）5；（3）0.6；（4）如图所示；（5）右；（6）暗；（7）R或L短路．

点评：本题问题较多，但每小题均为常见题型，故做此类题目时应注意将题目分解为若干小题进行分析．