Question

8．王锐用如图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”．

（1）请根据电路在图乙的方框中画出电路图．
（2）王锐按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置．其原因可能是电阻断路（或滑动变阻器的阻值为零、或滑动变阻器短路）．（写出一个）
（3）王锐在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示．

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

（4）请根据表中数据在图丙中画出电阻R的U-I关系图象；
（5）王锐在实验中所用电阻R的阻值为5Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R消耗的电功率为0.25W．
（6）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：增加一节干电池（或增大电源电压），并将电压表的量程改为0～15V．

Answer 1

分析 （1）掌握实物电路的连接，特别注意电流表、电压表和滑动变阻器的接法，电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器串联在电路中，对照实物图画出对应的电路图；
（2）若电阻两端的电压等于电源电压，可能是电阻断路或滑动变阻器电阻为零；
（4）根据表中电压表示数对应的电流表示数，在坐标中找到对应的点，利用描点法画出对应的图象；
（5）根据实验表格中的某一组数据根据公式R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值，根据公式P=UI=I²R计算出电功率的值；
（4）从电源、电压表、电流表的量程进行分析．

解答 解：（1）电压表应与电阻R并联，电流表与电阻R串联接入，对实物图画出对应的电路图：

（2）电压表偏转到满偏，说明此时电阻两端的电压等于电源电压，可能是电阻断路或滑动变阻器的阻值为零或滑动变阻器短路；
（4）根据表中电压值和对应的电流值运用描点法画出电阻R的U-I关系图象，如下图；

（5）由表格中的第一列数据知，当电压为0.5V时，电流为0.1A，由I=$\frac{U}{R}$得，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
由表格中数据知，当电流为0.5A时，电压表的示数为2.5V，所以P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
（6）灯泡的额定电压为3.8V，所以电源应增加一节电池或换用电压大于3.8V的学生电源；电压表的量程应改为0～15V；
故答案为：（1）见上图；（2）电阻断路（或滑动变阻器的阻值为零、或滑动变阻器短路）；（3）5；1.25；（4）增加一节干电池（或增大电源电压），并将电压表的量程改为0～15V．

点评 此题是探究电阻的电流跟两端电压的关系，考查了电路图的画法、电路故障分析、画电阻R的U-I关系图象、电功率的计算等知识，考查得很全面也很典型．