Question

甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一个，开关一个，定值电阻四个（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω），滑动变阻器三只（规格分别为“10Ω　2 A”、“25Ω　1 A”和“50Ω　1 A”），小灯泡一只（额定电压2.5V），导线若干。

（1）甲小组探究“电流与电压的关系”。

①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．

（________）

②他们将5 Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，造成这一现象的原因可能是________________________（写出一条即可）。

③排除故障后进行实验得到的数据如表，由此可得到的实验结论是________________。

电压U/V	1.0	1.5	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.6

 （2）乙小组探究“电流与电阻的关系”．

①将5 Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5 V，并记下相应的电流值．再用10 Ω的电阻替代5 Ω的电阻，此时滑片应向____（填“左”或“右”）端移动，移动滑动变阻器滑片的目的是________________________________。

②为了用四个定值电阻完成四组实验，应选择滑动变阻器的规格是________________。

③用小灯泡替换定值电阻，移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是____W.

Answer

电阻R断路 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 左 控制定值电阻R两端的电压不变 “50Ω 1 A” 0.75

【解析】

(1)①[1]由图甲可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，滑动变阻器的滑片向右移动的时候，接入电路中的电阻变小；电压表测量定值电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；实物图连接如图：

；

②[2]电流表无示数，表明电流表所在电路断路；电压表有示数，所以有可能是定值电阻R断路；

③[3]分析表格数据可知，当电阻不变时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，即电流与电压成正比，可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比；

(2)①[4]用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，定值电阻R分压变大，大于原来的电压，为使定值电阻R两端电压保持1.5V不变，应增大滑动变阻器的分压，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，由题中的电路图可知，应向左移动滑动变阻器滑片，保持定值电阻两端电压一定；

[5]移动滑动变阻器滑片的目的是使使定值电阻R两端电压保持1.5V不变；

②[6]由题图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；根据串联分压的知识分析可知，当定值电阻的阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值也最大；当定值电阻时，电压表示数，由欧姆定律得，此时电路中的电流：

；

根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，则滑动变阻器两端的电压：

；

根据串联电路中各处电流都相等，则通过滑动变阻器的电流：

；

由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的阻值应为：

；

故为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”；

③[7]当小灯泡正常发光时，其两端的电压，电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.33A，即，则小灯泡的额定功率：

。