Question

17．冬冬和同学们在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：
他们先将R₁接入图甲所示的电路中．再依次将定值电阻R₂、R₃接入a、b间进行实验．每次更换电阻后需将滑片P向左（选填“左”或“右”）端移动，以保持a、b两端的电压不变，他们根据测量数据描绘出了图乙所示的图象．分析图象可知：a、b两端的电压为2V，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
在做完上述实验后．冬冬他们将电路改为测量小灯泡的电功率．所用电源电压保持不变．图丙是他们所连接的实物图．

①闭合开关后．他们发现无论怎样移动滑片P，电压表的示数均为3V不变，小灯泡不发光．经检查，是由于其中一根导线连接错误造成的，请你用笔在实物图中将连接错误的导线打“×”并补画出正确的连线，
②排除故障后按照正确的操作进行实验，当小灯泡正常发光时．两电表的示数分別如图丁所示，电压表的示数为2.5V．电流表的示数为0.36A．小灯泡额定功率为0.9W．

Answer 1

分析 根据串联分压或确定滑动变阻器的移动方向；根据图线的性质，可判断电源电压的大小，并确定电流与电阻的关系；
①从图中可以判断出电压表被串联在了电路中，且灯泡与变阻器并联了，据此再进一步确定错接的导线并改正；
②明确电流表和电压表的量程与分度值，根据指针位置读出示数，再利用公式P=UI计算小灯泡的额定功率．

解答 解：实验中，将R₁更换为R₂，又将R₂更换为R₃，定值电阻的阻值增大，根据串联分压的原理可知，定值电阻两端的电压将变大，为了控制定值电阻两端的电压不变，则应增大滑动变阻器两端的电压，增大变阻器连入电路的阻值，即滑片应向左端移动；
分析图乙可知，电流与导体的电阻关系图线为一条反比例图线，
由图乙数据可得，a、b两端的电压U_ab=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V；
根据图乙可得：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
①读实物图丙可以看出，灯泡与变阻器并联了，且电压表串联在电路中；电压表的内阻很大，则电路中电流非常小，此时电压表测量电源电压，因此会出现无论怎样移动滑片P，电压表的示数均为3V不变，小灯泡不发光的情况．
实物图中从电流表向灯泡的导线连接错误，其改正情况如图所示：

②从实物图中可以确定，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，由丁图可知电压表示数为2.5V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，由丁图可知电流表示数为0.36A；
小灯泡的额定功率为：P_额=UI=2.5V×0.36A=0.9W．
故答案为：左；2；反比；
①见上图；②2.5；0.36；0.9．

点评 本题考查了“探究电流与电阻的关系”的实验中，电路图及实物图的连接，数据的分析，电流表和电压表的读数，以及电功率公式的运用等，综合性较强．