Question

6．小珂用图（甲）所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”．
（1）请你在图（甲）以笔画线代替导线，将实验电路补画完整．（要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大）
（2）连接电路时，开关要断开．
（3）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都发现电流表无示数，电压表有示数．其原因可能是电阻R断路（选填“断路”或“短路”）
（4）排除故障后，小明在实验中通过调节滑动变阻器的滑片，测出电阻R在不同电压下的电流值，如表所示

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①小明在实验中所用电阻R的阻值约为5Ω．
②分析表中的数据得到结论是：电阻一定时，电流跟电压成正比．
（5）小明将电阻R换成一个额定电压为3.8V，阻值约为10Ω的小灯泡，进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验：
①在增加一节干电池的同时对电路还必须进行改动的是电压表换用0-15V的量程．
②当调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图（乙）所示，则小灯泡的额定功率是0.912W．

Answer 1

分析 （1）在探究电阻上的电流跟两端电压的关系的实验中，电阻与滑动变阻器串联，电压表测量电阻两端的电压，电流表测量电路总电流，滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路电阻变小；
（2）为保护电路，连接电路时，开关应断开；
（3）电流表无示数，说明电路可能有断路，电压表有示数说明电压表到电源间是通路，由此分析判断故障；
（4）探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”要控制电阻R不变，改变R两端电压．由表格数据，根据R=$\frac{U}{I}$计算R的阻值；并分析电流随电压变化情况得出结论；
（5）测量额定电压为3.8V，阻值约为10Ω小灯泡的额定电功率，电压表需要更换量程；
读出额定电压下电流表示数，根据P=UI计算额定功率．

解答 解：（1）探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”中，滑动变阻器用来调节电阻两端电压，应串联在电路中，电压表测量电阻两端的电压，电源由两节电池组成小于3V，使用0-3V量程；电流表测量电路中电流，滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路电阻变小，应将左下接线柱接入电路．如图所示：

（2）为保护电路连接出现短路，电流过大而损坏电路元件，连接电路时，开关应断开；
（3）无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表无示数，说明电路可能有断路，电压表有示数说明电压表到电源间是通路，说明故障可能是定值电阻断路，电压表被串联接入电路造成的；
（4）①探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”要控制电阻R不变，由表格第一次数据，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
②由表格数据电压与电流的比值基本相等，说明电阻一定时，电流与电压成正比；
（5）测量额定电压为3.8V，阻值约为10Ω小灯泡的额定电功率，必须进行改动的是电压表需要换用0-15V量程；
电压表的示数为3.8V时，由乙图可知电流表使用0-0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，所以灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.24A=0.912W．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）断路；（4）5；电阻一定时，电流跟电压成正比；（5）电压表换用0-15V的量程；0.912．

点评 本题考查了探究电流与电压关系和测小灯泡功率的实验，涉及到电路连接、电路故障的判断、数据分析和相关的计算．这些都是常考的问题，须掌握．