题目内容
【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
（________）
（2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是________ （写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为 ________ A．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持________ 表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向________ （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
（4）实验记录的多组数据如下表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成_________比．
实验次数 | 定值电阻(Ω) | 电流表示数(A) |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
（5）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是________
【答案】
定值电阻R1短路 0.36 电压 A 反 滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V
【解析】
（1）电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器要接一上一下；
（2）根据电流表和电压表示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；
（3）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串分压的知识判断滑片的移动方向；
（4）电流与电阻的关系：电压一定，电流与电阻成反比；
（5）根据欧姆定律求出若换用50Ω的定值电阻进行实验时结合串联电路的分压特点即可判断电压表最大示数。
(1)电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择03V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：
(2)电流表有示数，电压表无示数，说明定值电阻R1短路；由乙图知电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；
(3)将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；
(4)电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；
(5) 由表中数据，根据欧姆定律，电压表示数
，当定值电阻为50Ω时，要保持电压表示数不变，此时滑动变阻器分去的电压为U滑=3V1.8V=1.2V，根据分压原理
，变阻器连入电路中的阻值:
，即变阻器的最大阻值至少为33.3Ω，而题中变阻器的规格为“20Ω，2A”，所以滑动变阻器最大阻值太小，无法保持定值电阻两端电压始终为1.8V.
【题目】LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图15所示的装置进行了实验（其中R0为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比）其实验步骤如下：
① 先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2 cm，灯泡与热敏电阻的距离约为30 cm。闭合开关S 和S1，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。
灯泡类型 | 盒内初温 | 盒内末温 | 电流表示数 |
白炽灯 | 20 ℃ | 78 ℃ | 6mA |
普通节能灯 | 20 ℃ | 50 ℃ | 15 m A |
LED灯 | 20 ℃ | 35 ℃ | 60 m A |
根据小梦的探究，请回答：
(1) 电能转化为内能最多的灯是 ，这是通过观察 来比较的。(每空1分)
(2) 电能转化为光能最多的灯是 ，这是通过观察 来比较的。(每空1分)
(3) LED灯的发光效率较 (填“高”或“低”)。(1分)
(4) 综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与 的白炽灯发光亮度相当。(1分)
