Question

图甲是小明在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图，其中电源电压为6V．
（1）①将甲图中的滑动变阻器阻值调到最大，试触开关时，会看到的现象是：
电压表：______；电流表：______．
②图甲中有一根导线接错了，请在错误处画“×”，并在图上改正．

（2）改正错误后，测量了几组电压和电流的值如下表：

电压U/V	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8
电流I/A	0.12	0.16	0.20	0.24	0.28

分析数据得出的结论是：______．
（3）用这个电路还可以测小灯泡的电阻，将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡，闭合开关后，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光的电阻是______Ω（保留1位小数）；从图丙的小灯泡的U-I图象可知通过小灯泡电流与小灯泡两端电压不成正比，其原因是______．
（4）小明又发现了一种能测出小灯泡正常发光时电阻的方法，他设计的电路如图丁所示，其中电阻箱的阻值变化范围是0～9999.9Ω．请你帮他在空白处补全实验步骤．
①将开关S与1相连（如图丁所示），调节变阻器滑片，使电压表的示数为2.5V．
②将开关S与2相连，保持______不动，调节电阻箱使电压表的示数为______，记下______，即为小灯泡正常发光时的电阻．
（5）小明这种测电阻的方法称为等效替代法，请你再举一个实例：______．

Answer

（1）①由电路图可知，电压表串联在电路中测电源的电压，电流表测电路中的电路，根据电压表的量程和电源的电压确定其指针的位置，根据电压表相当于断路分析电流表指针的位置；
②“探究电流与电压关系”的实验中，电压表应测定值电阻两端的电压，根据定值电阻分得的最大电压确定量程；
（2）探究电流与电压关系时，应控制电阻的阻值不变，然后分析通过电流和两端的电压关系即可得出结论；
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据欧姆定律求出小灯泡正常发光的电阻；灯泡的灯丝会随温度的变化而改变，这是造成电流与电压不成正比的真正原因；
（4）由等效代替的方法可知，先把开关S与1相连后，调节变阻器滑片，使电压表的示数为2.5V；然后把开关S与2相连，保持滑动变阻器的阻值不变，调节变阻器，当电压表的示数为2.5V时，变阻器的示数即为额定电压下灯泡的电阻．
【解析】

（1）①由电路图可知，电压表串联在电路中测电源的电压，
因电压表的量程为0～3V，且电源的电压为6V，
所以电压表的示数会指针偏转到表盘右侧无刻度线处；
又因电压表的电阻很大，所以电流表的示数为0．
②电源的电压为6V，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，定值电阻分得的电压为0～15V，修改后的电路图如下图所示：

（2）探究电流与电压关系时，应控制电阻的阻值不变，
由表中数据可知，通过电阻电流的变化倍数和其两端的电压变化倍数相等，
故可得结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值0.02A，电流表的示数为0.24A，
小灯泡正常发光的电阻R==≈10.4Ω；
图线弯曲说明灯泡的电阻值是变化的，不是定值，这是因为灯丝电阻随温度升高而增大，灯泡两端电压越大，通过灯的电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，所以图线不是直线．
（4）由等效替代法可知，先将开关S与1相连，并调节变阻器滑片使电压表的示数为2.5V后，然后将开关S与2相连，保持滑动变阻器的滑片的位置不动，调节电阻箱使电压表的示数为2.5V，记下电阻箱连入电路中的电阻，即为小灯泡正常发光时的电阻．
（5）利用等效替代法的有：求串联电路的总电阻，求并联电路的总电阻，探究平面镜成像特点中用玻璃板代替平面镜等．
故答案为：
（1）①指针偏转到表盘右侧无刻度线处；示数为0A；
②如上图所示；
（2）电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（3）10.4；小灯泡的电阻是变化的，随温度的升高而增大；
（4）②滑动变阻器的滑片的位置；2.5；电阻箱连入电路中的电阻；
（5）求串联电路的总电阻．