Question

西宁市某中学兴趣小组的同学利用图甲所示电路，进行如下的实验探究．
I、定值电阻中的电流跟两端电压的关系．
II、额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡中的电流跟两端电压的关系．

次数 物理量	1	2	3
U/V	2.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.38	0.50

（1）闭合S₁、断开S₂，滑动变阻器在此电路中除保护电路外，还有______的作用；移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数较小且不变，原因是______，排除故障后进行实验，得到右上表格中的三组数据，通过数据分析，可归纳出的结论是______；由表格中的数据可知电阻R=______Ω（结果保留一位小数）．
（2）断开S₁、闭合S₂，移动滑动变阻器的滑片进行有关测量，根据记录到的灯泡L的电压和电流的数据，绘制成电压和电流的关系图象（如图乙），小灯泡的额定电压为______V，根据图象，当电压表示数为2.5V时，50s时间内，灯泡L消耗的电能是______J．对比定值电阻和灯泡的电阻，灯的电阻变化的原因是______．

Answer

（1）要掌握滑动变阻器的作用，研究电流与电压的关系时，需要改变电压值，所以滑动变阻器的作用除了保护电路外，更重要的是改变电阻两端的电压和电路中的电流．
掌握滑动变阻器的连接方法，需接“一上一下”，若同时接上面两个接线柱，则造成短路；若同时接下面两个接线柱，则相当于接入定值电阻．
分析电压值和电流值的变化情况，从而得出电压随电流的变化关系．
（2）要掌握功率的计算公式P=UI，找出当功率是1W时的电压值．
确定电压是2.5时的电流值，后根据W=UIt计算灯泡消耗的电能．
知道灯丝的电阻随温度的升高而增大．
【解析】
（1）闭合S1、断开S2，电阻R与滑动变阻器串联在电路中．此实验是研究定值电阻中的电流与两端电压的关系，所以滑动变阻器在此实验中除了起到保护电路之外，还有改变电阻两端的电压和电路中的电流的作用．
滑动变阻器若连接下面两个接线柱，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值，同时相当于一个定值电阻．
从表格中数据可以看出，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也跟着增大为原来的几倍，所以可以看出电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比．
通过表格中数据分别计算三次测得的电阻值．R1===10Ω；R2==≈10.5Ω；R3===10Ω
所以电阻的阻值为：R==≈10.2Ω．
故答案为：改变定值电阻两端的电压和电路中的电流；滑动变阻器连成了定值电阻，阻值最大；电阻一定时，电阻中的电流跟电阻两端的电压成正比；10.2．
（2）断开S1、闭合S2，此时灯泡与滑动变阻器串联在电路中．根据已知条件小灯泡的额定功率为1W，由图象知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.4A，根据P=UI，此时灯泡的功率为1W．所以灯泡的额定电压为2.5V．
当灯泡两端的电压为2.5V时，小灯泡的功率为额定功率即1W，所以50s内灯泡消耗的电能是W=Pt=1W×50s=50J．
从图象可以看出，灯丝的电阻随两端电压的增高而增大，而定值电阻的阻值几乎不随电压的变化而变化．灯丝发光时温度很高，所以会造成灯丝温度的变化，从而影响灯丝的电阻．
故答案为：2.5；50；灯丝的电阻受温度的影响．