Question

（13分）下面是文奇和包博等同学进行的电学实验：

（1）文奇为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图甲所示的电路。

①请用笔画代替导线完成图甲电路的连接；

②文奇看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表      ；

③如果文奇连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向      端调节，使电压表示数为    V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器      ；

④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成    比。

（2）包博将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率。

①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是      ；

②排除故障，继续实验，如图乙所示是某次实验电流表的示数为         A。最后根据实验数据画出I﹣U图象（如图丙），根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为    W；

③通过分析I﹣U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是                  。

（3）完成上述实验后，包博又重新设计了电路（如图丁），测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I₁。请完成实验步骤（已知电源电压为U）。

①只闭合开关S₁，移动滑动变阻器R₂的滑片，使电流表示数为      ；

②只闭合开关S₂，保持滑动变阻器R₂的滑片位置不变，     ，使电流表示数为I₁；再将滑动变阻器R₂的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I₂；

③则小灯泡的额定功率表达式为P_额=               。

Answer

（1）①

②正负接线柱接反 ③左 2 最大阻值太小 ④ 反

（2）①灯泡坏了 ②0.1 0.625 ③灯丝电阻随温度的升高而增大

（3）①I1 ②调节滑动变阻器R1的滑片 ③

【解析】

试题分析：（1）补充电路连接图时，首先画出电路原理图，探究电流与电阻的关系应将电压表与定值电阻并联，并将滑动变阻器串联在电路中，调节滑动变阻器的阻值，使定值电阻两端电压保持一定。②在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反 。③如果文奇连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，电路的总电阻变大，电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路的电压关系，定值电阻两端电压变大，要保持定值电阻两端电压一定，应将滑动变阻器的滑片向左端调节，使电压表示数为2V；同理，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，要保持定值电阻两端电压一定，仍要向左调节滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器连入电路的阻值变大，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小；④分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

（2）①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种 现象的原因是与电压表并联部分断路，所以可能是灯泡坏了。②图乙电流表所用量程为0~0.6A，电流表示数为0.1A。由图丙知道，小灯泡正常发光时，I额=0.25A，小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W。③灯丝电阻随温度的升高而增大。（3）本实验利用电流表、滑动变阻器测小灯泡的额定功率 ①只闭合S1，小灯泡和滑动变阻器R2串联，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1，小灯泡正常发光。②只闭合S2，保持R2的阻值不变，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1，则R1=RL，再调节滑动变阻器R2的滑片至最左端，R2的阻值为零，电路中只有R1，此时电流表示数为I2，则R1=U/I2 。③小灯泡的额定功率 P额=I12RL=I12R1=UI12/I2 。

【考点定位】电流跟电阻的关系 电功率的测量