Question

20．在“测定小灯泡功率”实验中，韵韵同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为3V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω 1A”的滑动变阻器．
（1）如图1有部分电路已连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整，确保P向右滑动，灯泡变亮（连线不得交叉）．
（2）经检查电路连接无误，闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V，产生这一现象的原因可能是灯泡断路．
（3）排除故障后，调节P的位置，使灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，请读出电流表示数，算出灯泡的额定功率填入表中．然后又多次试验，比较灯泡亮度，其目的是寻找普遍规律．

电压U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.26	0.28	0.30		0.36
电功率P/w	0.26	0.42	0.6		1.08
灯泡亮度	很暗--暗---正常发光--很亮

（4）实验后，她对表中数据进行分析，发现灯泡电阻是变化的，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（5）实验毕，韵韵又用R₁=5Ω和R₂=10Ω的两个电阻代替灯泡L探究在“电压一定下电流与电阻的关系”实验，先接入R₁=5Ω的电阻，使电压表的示数为1.2V，并记下对应的电流值；再改接R₂=10Ω的电阻，此时滑片P应向A（A或B）端移动，这样移动的目的是寻找普遍规律．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器串联在电路中，滑片向右移动，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的阻值减小，故将滑动变阻器的右下接线柱接入电路；
（2）闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路故障为断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断电路故障；
（3）多次测量的目的：①求平均值减小误差；②寻找普遍规律；
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）根据串联电路分压的特点确定滑动变阻器两端电压的变化，从而确定滑片移动的方向．

解答 解：（1）将导线M与滑动变阻器的B接线柱相连，如下图所示：

（2）闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路故障为断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路；
（3）多次试验，比较灯泡亮度，其目的是寻找普遍规律；
（4）因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此灯丝的电阻是变化的；
（5）探究电流与电阻关系时，需保持定值电阻两端电压不变；
将10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，根据串联电路分压的规律可知，定值电阻两端电压变大，即电压表的示数变大，为了保持电压表示数不变，需增大滑动变阻器两端电压变大，故需增大滑动变阻器两端电压，即将滑片向A端移动，这样多次使用可以寻找普遍规律．
故答案为：（2）灯泡断路；（3）寻找普遍规律；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（5）A；寻找普遍规律．

点评 本题考查了连接实物电路图、故障分析、滑动变阻器的使用、串联电路分压的规律以及多次实验的目的等问题；探究电流与电阻关系实验时，要控制电阻两端电压保持不变，为得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据．