Question

小宇和同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：三节新干电池，“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的电阻各一个，滑动变阻器一个，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使用0～3V的量程，开关和导线若干．请你和他一起完成下列实验：

（1）小宇选用器材时发现电流表指针如图甲所示，他应该　　　　；在连接实物电路的过程中，开关要　　　　．

（2）小宇连成如图乙所示的电路，他刚要闭合开关，同组的小红提醒他，实物连接有一处错误，请在错误的导线上划“×”，并画出正确的连线．

（3）改正错误连接后，闭合开关，移动滑片P观察两表的示数，为了记录相关的实验数据，请你帮他设计记录数据的表格．（4）在实验过程中，控制定值电阻两端的电压为2V不变，当小宇用20Ω的定值电阻替换了15Ω的定值电阻后，继续进行实验，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法降低到2V，原因是　　　　　　．

（5）小宇在实验时，用额定电压为“2.5V”的小灯泡L₁替换定值电阻，想测量L₁的额定功率，可是不慎电压表掉在地上摔坏了，老师又给他提供了一个标有“2.5V 1.25W”的小灯泡L₂和两个开关S₁、S₂，让他设计测量方案，他灵机一动，设计了如图丙所示的电路图，同样完成了实验，请你将下列实验过程补充完整；

①　　　　　（填S、S₁、S₂的通断情况），调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为　0.5　A；

②　　　　　　　　（填S、S₁、S₂的通断情况），保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I；

③小灯泡L₁额定功率的表达式P_额=　　　　　　　．

Answer 1

（1）使用图甲中所示的电流表时应先校零；为保护电路，连接电路图时开关应断开；

（2）由图2可知，电压表没有只测电阻两端的电压，且滑动变阻器连接错误，正确的如下图所示：

（3）探究电流与电阻的关系实验，应记录的是电阻和电流值，表格如下所示

次数	1	2	3
电阻/Ω
电流/A

（4）因串联电路中，电阻越大分得的电压越大，

所以，电压表的示数无法降低到2V的原因是滑动变阻器的最大阻值太小；

（5）由电路图可知，

①当开关S、S₂闭合，断开S₁时，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数I₁===0.5A，此时并联部分的电压为2.5V；

②保持滑片的位置不变，闭合开关S、S₁闭合，断开S₂时，两灯泡扔并联，电流表测干路电流I；

③因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过L₁的电流：

I₁=I﹣I₂=I﹣0.5A，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，L₁额定功率：

P_额=UI₁=2.5V×（I﹣0.5A）．

故答案为：

（1）校零；断开；

（2）电路图如上图所示；

（3）设计的表格如上所示；

（4）滑动变阻器的最大阻值太小；

（5）①开关S、S₂闭合，断开S₁；0.5；②闭合开关S、S₁闭合，断开S₂；③2.5V×（I﹣0.5A）．