Question

小冬在探究“电阻上的电流跟电压的关系”的实验时，
（1）设计了如图甲所示的电路图，其中电源为两节干电池，电阻R的阻值为5Ω，变阻器R′标有“50Ω　1.2A”字样．
①请帮他完成图乙的电路连接（导线不能交叉，且电表量程选择合理）．
②闭合开关前，应将变阻器的滑片置于最______端（填“左”或“右”）．
（2）下表是小冬在探究过程中记录的几组数据，通过对数据的分析，可得到的结论是：______．

实验次数	1	2	3	4
电压/V	1.0	1.5	2.0	2.5
电流/A	0.20	0.30	0.40	0.50

（3）小冬还想用此电路测定小灯泡的额定功率．于是他在第4次测量的基础上（保持滑动变阻器的滑片位置不动），将电阻R换成一只额定电压为2.5V的小灯泡（阻值约为8Ω）．闭合开关S后，灯泡发光，但亮度比正常发光时______（选填“亮”或“暗”），接着他向______移动滑片（填“左”或“右”）．当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W．
（4）实验中，若突然发现电压表的示数变为零，电流表示数增大，电路可能出现的故障是______．

Answer 1

解：（1）①电源电压是1.5V×2=3V，则电压表应选择0～3V量程，电路最大电流I===0.6A，则电流表选0～0.6A量程，根据实验电路图连接实物电路图，电路图如图所示．
②闭合开关前，应将变阻器的滑片置于最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）由表中实验数据可知，在电阻一定的情况下，电流与电阻比值是一各定值，即电流与电阻成正比，由此可得：在电阻一定时，电流与电压成正比．
（3）∵I=，∴电阻阻值R===5Ω＜8Ω，电阻阻值小于灯泡电阻，用灯泡替换电阻后，电阻阻值变大，灯泡分压变大，
大于2.5V，大于灯泡额定电压2.5V，灯泡实际功率大于其额定功率，灯泡亮度比正常发光时亮；由电路图可知，应向右移动滑片，
增大滑动变阻器接入电路的阻值，增加滑动变阻器分压，减小灯泡两端电压，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止．
电流表量程是0～0.6A，由图丙所示电流表可知，其分度值是0.02A，其示数为0.3A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）当灯泡短路时，电路电阻变小，电路电流变大，电流表示数变大，与灯泡并联的电压表示数为零．
故答案为：（1）电路图如图所示；右；（2）在电阻一定的情况下，电流与电压成正比；（3）亮．右；0.75；（4）灯泡短路．
分析：（1）根据电源电压确定电压表量程，根据电路最大电流确定电流表量程，根据电路图连接实物电路图．闭合开关前滑片应置于最大阻值处．
（2）分析表中实验数据，得出实验结论．
（3）根据表中实验数据，由欧姆定律求出电阻阻值，根据定值电阻阻值与灯泡电阻的关系，根据串联电路特点判断把电阻换成灯泡后灯泡两端电压与定值电阻的关系，然后判断灯泡亮度如何变化；根据电路图判断滑片的移动方向；由图示电流表确定其分度值，读出其示数，然后由P=UI求出灯泡额定功率．
（4）根据电路故障现象分析电路故障原因．
点评：本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、实验数据处理、电表读数、求灯泡功率、电路故障分析等；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．