Question

老师带领同学们上实验课：探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为4.5V且保持不变，滑动变阻器（40Ω1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图（甲）是没有连接完整的电路。

（1）请将图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向右移动，电流表示数变大。

（______）

（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是_____（写出一种即可）。

（3）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视_____。

A．电压表示数      B．电流表示数       C．滑动变阻器滑片

（4）小亮完成探究电流与电阻的关系，画出一个I﹣R图象，当实验进入5Ω电阻完成实验后换用15Ω的电阻时滑动变阻器的滑片P应向_____移动滑片，使电压表示数仍然为_____伏。

（5）由图象乙可以得出结论_____。

（6）小亮多次改变R的阻值并记录各次电流表的示数，为了能够完成实验更换的电阻，阻值不能大于_____Ω。

（7）小亮想测量一个额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率，发现电压表的0﹣15V量程坏了0﹣3V完好，聪明的小亮还是利用了图中甲的器材完成了实验，他将电压表并联在滑动变阻器的两端，当电压表示数为___V时小灯泡正常发光，此时电流表示数为如图丙时，则灯泡的额定功率为_____W。

（8）在做（7）实验时，如果连好电路的最后一根导线检查无误后，闭合开关发现小灯泡不亮，小亮接下来应该_____。

Answer

电阻断路 A 左 2.5 在电压不变时，通过电阻的电流与电阻大小成反比 50 0.7 0.76 减小滑动变阻器连入电路中的电阻，观察灯的发光情况

【解析】

（1）电压表与电阻并联，要求滑片向左移动，电流表示数变大，即电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示；

（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，说明电路为通路；电压表没示数，说明电压表被短路，因此故障为R短路；；

（3）电流随电压的变化而变化，小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视电压表示数，故选A；

（4）由图乙，电流与电阻的积为：

U＝IR＝0.5A×5Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V，即电压表示数为2.5V，

根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；

探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V。

（5）由（4）知U＝IR＝2.5V，即电压表示数为2.5V，可以得出结论：在电压不变时，通过电阻的电流与电阻大小成反比；

（6）由图知，电阻两端的电压始终保持U＝2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

U滑＝4.5V﹣2.5V＝2V，定值电阻电压为变阻器分得的电压的＝1.25，根据分压原理，当变阻器接入电路中电阻最大时，最大的定值电阻为：

R定＝1.25×40Ω＝50Ω，故为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于50Ω；

（7）根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为4.5V﹣3.8V＝0.7V，故可用电压表小量程并联在变阻器的两端，当电压表示数为0.7V时灯正常发光，此时电流表示数为如图丙时，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数大小为0.2A，则该灯泡的额定功率为：

PL＝ULIL＝3.8V×0.2A＝0.76W；

（8）为保护电路，变阻器连入电路中的电阻要最大，故此时电路中电流最小，灯不亮，故接下来要减小滑动变阻器连入电路中的电阻，观察灯的发光情况。