Question

17．某物理实验小组的同学用图1所示的器材测量标有“2.5V”字样的小灯泡L的电功率，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样．

（1）在图1中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求电压表的量程选取最合理）．
（2）实验过程中，滑动变阻器可以对电路起保护作用，因此闭合开关前，滑片应移到A端（选填“A”或“B”）．
（3）实验小组的同学实验测得了如下数据：

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.14	0.24	0.34	0.44	0.50	0.54

由数据可知：当电压U=2.5V时，灯泡正常发光．小灯泡的额定功率约为1.25W．
有同学分析数据后发现表格中通过小灯泡的电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是灯丝电阻随温度变化而变化．
（4）找到原因后，同学们用一电阻箱替换了小灯泡．重新探究了电流与电压的关系，终于得出了“通过导体的电流值与电压值成正比”．接下来他们继续探究了“电流与电阻的关系”，他们进行了多次实验，实验数据如表所示，其中第二次实验时电流表的示数如图2所示，其电流大小为0.3 A．

实验次数	U（V）	R（Ω）	I（A）
1	3	5	0.6
2		10
3		15	0.2

分析表二数据可知：电压一定时，导体中的电流与导体的阻值成反比
（5）本实验中测量了多组数据，老师告诉同学们：在许多实验中都需要进行多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律，有的是为了多次测量求平均值以减小误差．你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是①（填序号）．
①探究串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系；
②用伏安法测量定值电阻的阻值；
③测量物体的长度．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，把滑动变阻器、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端即可．
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．
（3）灯泡在额定电压下正常发光，由表中实验数据找出灯泡额定电压对应的电流，由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率，灯泡电阻受温度的影响．
（4）由电路图确定电流表的量程，由图示电流表确定电流表的分度值，读出电流表的示数；分析表2实验数据，得出结论．
（5）分析各实验多次测量的目的，然后答题．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示．
（2）由电路图可知，滑片在A端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，闭合开关前，滑片应移到A端．
（3）当灯泡电压等于其额定电压2.5V时，灯泡可以正常发光，由表中实验数据可知，此时电流是0.50A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；由于灯丝电阻随温度的变化而变化，
因此通过小灯泡的电流值与电压值不成正比．
（4）由电路图可知，电流表的量程是0～0.6A，由图2所示电流表可知，电流表的分度值是0.02A，电流表示数是0.3A；
由表二实验数据可知，在电压U一定时，电流I与电阻R的乘积是一个定值，即电压一定时，导体中的电流与导体的阻值成反比．
（5）探究“电流与电阻关系”的实验进行多次测量的目的是找出普遍规律；
①探究串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系，进行多次测量的目的是找出普遍规律；
②用伏安法测量定值电阻的阻值，进行多次测量的目的是求平均值，减小误差；
③测量物体的长度，进行多次测量的目的是求平均值，减小误差；由以上分析可知：多次测量的目的与本实验相同的是：①探究串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）A；（3）2.5；1.25；灯丝电阻随温度变化而变化；（4）0.3；电压一定时，导体中的电流与导体的阻值成反比；（5）①．

点评 本题考查了连接电路图、滑动变阻器的调节、求灯泡功率、电流表读数、实验数据分析、实验进行多次测量的目的等，涉及的知识点较多，是实验的常考问题，一定要掌握；对电表读数时，应先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直；应知道实验进行多次测量的目的．