Question

17．在探究“电阻上的电流跟两端电压关系”的实验过程中，小明同学做出了以下猜想：
A：电流跟电压成正比；B：电流跟电压成反比；C：电流跟电压无关
（1）为了检验猜想是否正确，小刚设计了如图1的电路，其中电源为两节干电池，电阻R为10Ω，变阻器R'标有“20Ω 1A”字样．
①请你帮他选量程，电压表应选0～3V量程，电流表应选0～0.6A量程．
②表是小明记录的数据，从数据中可以看出小明是将变阻器的滑片向a（填电路图上的a或b）移动．

实验次数	1	2	3
电压U/V	1	2	3
电流I/A	0.1	0.2	0.3

③比较表中数据得出结论在电阻一定时，电流与电压成正比．
（2）小刚还想用这个电路测一下小灯泡的电阻和电功率．于是他将电阻R换成一只额定电压2.5V的小灯泡（阻值约为8Ω）．
①按用笔画线代替导线把图2中的器材连接成实验电路（电表量程要选择适当，导线不能交叉）．
②闭合开关S后，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图3，则小灯泡的电阻是8.33Ω，额定电功率为0.75W．

Answer 1

分析 （1）①电压表的量程的选取看电源电压，电流表量程的选取以电路中可能出现的最大电流为选取依据．
②滑片P的移动方向的确定可以从电流表示数的变化结合欧姆定律去分析解决．得结论时，要充分把握表格数据中的相同点与不同点．
③分析表中实验数据，然后得出结论．
（2）根据电路图连接实物电路图；
由图示电表确定其分度值，读出其示数，应用欧姆定律求出灯泡电阻，应用P=UI求出灯泡额定功率．

解答 解：（1）①电源是由两节干电池组成的，所以电源电压为3V．故电压表选用0～3V的量程．
当滑片P位于滑动变阻器的最左端时，电路中的电流最大．此时I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，所以电流表的量程选用0～0.6A．
②由表中数据可知，电路中的电流由0.1A到0.2A再到0.3A，电流一直再增大，而电源电压不变，所以电路中的电阻再减小．故滑片P向a端移动．
③对于一个定值电阻，其两端的电压由1V增加到2V，通过它的电流由0.1A增加到0.2A，即电压增大一倍，电流也增加一倍，即在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
（2）①根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图：

②电流表量程为0～0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，其示数为：0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，灯泡电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.33Ω，
灯泡额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
故答案为：（1）①0～3V；0～0.6A；②a；③在电阻一定时，电流与电压成正比；（2）①电路图如图所示；②8.33；0.75．

点评 本题考查了电表量程的选择、实验数据分析、电表读数、连接实物电路图、求电阻与功率，连接电路图时要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直．