Question

10．小明利用实验探究通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系．

（1）请你根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接起来．要求：电流表接大量程，变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小，导线不能交叉．
（2）小明连接好电路后，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示6V，则电路中出现的故障可能是电阻R断路．
（3）小明排除故障后继续试验，通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电压和对应的电流值，如表所示．

实验次序	电压U/V	电流I/A
1	0	0
2	2	0.4
3	3	0.6
4	5	1.0
5	6	1.2

请根据表中数据在图丙中画出电阻R的U-I的关系图象．
（4）小明在实验中所用电阻R的阻值5Ω；分析表中的数据可以得出结论电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
（5）小明将电阻换成一个额定电压为2.5V，阻值约为10Ω的小灯泡进行测量小灯泡的额定电功率的实验：为了使实验更准确，需要对电路连接进行改进，你的改进是将电压表的量程换为0～3V．实验时调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丁所示，其读数为0.24A．则小灯泡的额定功率是0.6W．

Answer 1

分析 （1）掌握电流表和滑动变阻器的连接，注意电流表正负接线柱和量程的选择，滑动变阻器要接一上一下，根据要求确定所接下面的接线柱；
（2）当电流表无示数时，则串联电路断路，根据断开处的电压等于电源电压判断断路处；
（3）测出了定值电阻不同电压下的电流值，依次在图象中找到电压和电流对应的点，利用描点法画出图象；
（4）根据R=$\frac{U}{I}$掌握电流和电压的关系：电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；
（5）电压表能使用0～3V的量程更准确；根据电流表选择的量程和最小分度值，读出示数，根据P=UI计算出电功率．

解答 解：（1）电流表与电阻串联，根据实际情况，电流表应选择0～3A的量程；滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，则滑动变阻器的电阻变大，下面应接左边的接线柱；如图所示：

（2）闭合开关S，发现无论怎样滑动滑片P，电流表均无示数，则电路某处断路，又电压表示数约为6V，则与电压表并联的电阻发生断路；
（3）利用描点法依次在图象中找到定值电阻两端不同电压对应的电流值，画出图象；如图；

（4）由表格中数据知，电阻不变，电压增大为原来的几倍，则电流增大为原来的几倍，可知电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）测量2.5V 10Ω的小灯泡的额定功率，电压表的示数应为2.5V，所以为了使实验更准确，应将电压表的量程换为0～3V；
电流表选择0～0.6A量程，示数为0.24A，则额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案为：（1）如图所示；
（2）电阻R断路；
（3）如图；
（4）5；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）将电压表的量程换为0～3V，电流表换0～0.6A的量程；0.24；0.6．

点评 此题是探究通过电阻的电流跟其两端电压的关系，考查了电流表、滑动变阻器的使用，对实验数据的分析，同时考查了对电路故障的分析，注意控制变量法在实验中的应用，在写结论时，不要忘了控制的变量．