Question

小明利用实验室中以下器材：新干电池若干节、一个标有“0.3A”字样的小灯泡、一个额定电压是U₀的小灯泡、四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R₁、最大阻值未知的滑动变阻器R₂、电流表、电压表、开关及导线若干，完成了下列电学实验。

（一）探究电流与电阻的关系

（1）如图甲是小明设计的电路，还有两根导线没有接上，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。

（________）

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放到______（选填“A”或“B”）端，闭合开关后，若小明发现电流表和电压表示数都较小，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不发生变化，可能原因是______。

（3）他正确连接电路后，利用这个电路测出的实验数据绘制的I-R图象如图乙中A曲线所示，依据此图象不能得出正确结论。请分析产生这种现象的原因是______。

（4）他改正错误后重新实验，根据实验数据绘制出I-R图象如图乙中B曲线所示，由此得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。

（5）实验中保持电压表的示数为3V不变，为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压的最大值是______V。

（6）实验中至少需要测量三组数据，目的是______（选填“寻找普遍规律”或“减小误差”）。

（二）测量小灯泡的电阻

小明将电路中的定值电阻换成标有“0.3A”的小灯泡，用六节新干电池作为电源进行实验。

（1）正确连接电路，规范操作，闭合开关后，发现小灯泡发出非常明亮的光，下列解决此问题的方法中可行的是______和______

A．适当减少电池节数

B．将滑动变阻器的滑片向另一端移动

C．立即记录数据，然后按正常步骤实验

D．将一个阻值适当的定值电阻串联在电路中

（2）正确处理后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中，小明的眼睛应观察______表的示数，某一时刻，两电表的示数如图丙所示，小灯泡的额定电压是______V，小灯泡正常发光时的电阻约为______Ω。（结果保留1位小数）

（3）小明在不同的电压下测得了三组数据，他______（选填 “可以”或“不可以”）求这三次电阻的平均值作为这次实验的最终结果。

（4）在实验中如果小灯泡灯丝断了，在不烧坏电表的情况下，电流表______示数，电压表______示数。（选填“有”或“没有”）

（三）测量小灯泡的额定功率

小明发现电流表不小心被烧坏，他利用现有器材设计了如图丁所示电路来测量额定电压是U₀的小灯泡的额定功率，以下是他的实验过程，请帮他补充完整。

（1）正确连接电路，闭合开关______和______，将滑动变阻器______（选填“R₁”或“R₂”）的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为______，此时小灯泡正常发光。

（2）只闭合开关S和S₂，保持滑动变阻器R₁和R₂的滑片位置不动，读出电压表的示数为U′。

（3）小灯泡的额定功率P_额=______（用字母表示，滑动变阻器R₁的最大阻值用R₁表示）。

Answer

A 动变阻器都接在下接线柱了 未保证定值电阻两端电压相同 反比 6 寻找普遍规律 A D 电流 2.5 8.3 不可以 没有 有 S S1 R1 U0

【解析】

(一)(1)[1]如图从滑动变阻器A端的上接线柱接到定值电阻的右接线柱，再从定值电阻的右接线柱接一条到电压表的左边接线柱；

(2)[2] 开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放到电阻最大处，故应接到A端；

[3]滑动变阻器两个下端之间的电阻最大且移动滑片其阻值不变，所以可能原因是动变阻器都接在下接线柱了；

(3)[4]由图可知，如图乙中A曲线未保证定值电阻两端电压相同，所以不能得出正确结论；

(4)[5]图乙中B曲线是反比例函数图像，由此得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

(5)[6]当定值电阻为20Ω和滑动变阻器的阻值为20Ω时，需要的电源的电压最大，因为串联电路电压与电阻成正比，所以

(6)[7]本实验的目的是探究电流与电阻的关系，所以实验中至少需要测量三组数据，目的是寻找普遍规律，避免偶然性。

（二）(1)[8][9]小灯泡发出非常明亮的光说明其两端的电压太高，需要降低，可行的方法有适当减少电池节数和串联一个阻值适当的定值电阻，故选A和D；

(2)[10]察电流表的示数，当其示数为0.3A时，即可停止移动滑片；

[11][12]由丙图可以知道电压表接的是0-3V的量程，此时读数为2.5V；小灯泡正常发光时的电阻约为

(3)[13]本实验小灯泡的电阻受温度影响比较大，他不可以求三次电阻的平均值作为这次实验的最终结果；

(4)[14][15]电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，所以在实验中如果小灯泡灯丝断了，在不烧坏电表的情况下，电流表没有示数，电压表有示数；

（三）(1)[16][17][18][19]正确连接电路，闭合开关S和S1，将滑动变阻器R1的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为U0，此时小灯泡正常发光；

(3)[20] 小灯泡与滑动变阻器R1串联，所以R1两端的电压为

电路中的电流为

小灯泡的额定功率为