题目内容

16．回顾实验和探究（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究“欧姆定律”：
电
路
图		根据电路图将实物连接完整
步骤   ①R1=5Ω不变，移动滑动变阻器的滑片，测量并记录三次电阻R1两端的电压U和通过的电流I．
②换接电阻R2=10Ω，重复步骤1．
表格R1=5Ω
次数电压U/V电流I/A
11.00.2
22.0
33.00.6
R2=10Ω
次数电压U/V电流I/A
11.00.1
22.00.2
33.00.3
结论  ①分析表1或表2的数据可得结论：当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比．
②分析表1和表2相同次数的数据可得结论：当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
问题讨论把定值电阻取下，换上一个小灯泡，调节滑动变阻器的滑片，得到如下数据．
次数U/VI/AR/Ω
11.00.185.6
22.00.248.3
33.00.2611.5
①请利用表中数据，用描点法画出小灯泡的U-I图象．
②请在图乙表盘中画出测量第2次电流时所选电流表的接线柱和指针位置．
（2）测量小灯泡的电功率：
原理方法  小灯泡的电功率不是直接测量的，而是用电流表和电压表结合起来测电功率，利用公式P=UI计算出来的；体现的科学方法是组合法．
电路示数图象
步骤  ①图中，闭合开关前，变阻器的滑片应放在最左（选“左或右”）端．
②调节滑片使灯泡正常发光时，电流表示数如上图所示，则灯泡的额定电压是1.5V，额定功率是0.33W．
③在三次实验的基础上，向左（选填“左”或“右”）移动滑片P，使灯泡两端的电压，观察灯泡亮度并计算其电功率．
④使灯泡两端的电压略高于额定电压，重做上述实验．
结论评估  由实验数据可知，小灯泡的亮度决定于它的实际功率．
由上面所画的图象可知，小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，造成这一结果的主要原因是灯丝的电阻发生了变化．

分析 （1）根据电路图连接实物；根据I=$\frac{U}{R}$计算电流；分析实验步骤中测得的数据，得出结论；
（2）测量电功率的实验原理为：P=UI；体现的科学方法是组合法；闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处；根据电表的选择的量程和分度值读出电压和电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；小灯泡的亮度是由实际功率决定的，实际功率越大，灯泡越亮；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；

解答 解（1）电路图：
据题意可知所测电压不超过3V，故电压表应选用0～3V量程，电路图如下图：

表格：
电流表示数为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A；
 R1=5Ω

次数电压U/V电流I/A
11.00.2
22.00.4
33.00.6
结论：
①由表1的实验数据可知，在电阻一定时，电压与电流的比值是一个定值，即电流与电压成正比，由此可得：当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比；
②由表1和表2相同次数的实验数据可知，在电压一定时，电流与电阻的乘积是一个定值，即电流与电阻成反比，由此可得：当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
问题讨论：
①利用表中数据，用描点法画出小灯泡的U-I图象如下：

②第2次电流时所选电流表的接线柱和指针位置如下图：

（2）原理方法：
根据P=UI计算小灯泡的电功率，故测量小灯泡的电功率的实验原理是：P=UI；体现的科学方法是组合法；
步骤：
①闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，由电路图可知，变阻器的滑片应放在最左边．
②由图可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.22A，当I=0.22A时，U=1.5V，此时小灯泡正常发光，则灯泡的额定电压是1.5V；
则小灯泡的额定功率：P=UI=1.5V×0.22A=0.33W．
③要使灯泡两端的电压略低于额定电压，即使灯泡两端的电压减小，则滑动变阻器的电压增大，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，故应向左移动滑片P；
结论评估：
由实验数据可知，灯泡两端的电压越大，电流越大，根据P=UI可知，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，故小灯泡的亮度决定于它的实际功率；
小灯泡的电阻随温度的升高而增大，小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，造成这一结果的主要原因是灯丝的电阻发生了变化．
故答案为：（1）电路图：如上图；表格：如上表；结论：①当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比；②当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；问题讨论：如上图；（2）原理方法：P=UI；组合；①右；②1.5；0.33；③左；结论评估：实际功率；电阻．

点评 本题考查了测量小灯泡的电功率实验原理、滑动变阻器的使用、电表的读数、电功率的计算、灯泡的亮度与实际功率的关系以及电阻与温度的关系等，有很强的代表性，属于中考常考的重点内容，应熟练掌握．

练习册系列答案
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R/Ω5610152530
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8．在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路图（小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）．

（1）请你按图甲的电路图，在图乙的实物电路中，用笔画线代替导线，将电流表正确连入电路（连线不得交叉）．
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（3）测量过程中，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为1.52W．
（4）实验过程中，若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡不亮（选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为4.5V．
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