Question

小明在实验室做“探究电流与电压、电阻的关系”实验，器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒定)、电流表、电压表各一个，四个定值电阻(5Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω) ，导线若干。

(1)正准备闭合开关时，同组的成员小兰拦住他，说导线接错了。请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上；

（______）

(2)连好电路后，闭合开关，发现电流表的示数为零，电压表有示数，则故障可能为_____________；

(3)排除故障后，闭合开关，将滑片从一端移到另一端的过程中，小明记录的实验数据如下表

电阻R/Ω	10
电压U/V	2	3	4	5	6
电流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①分析表中数据可得结论：___________________；

②分析可知，小明使用的电源电压为______________V，滑动变阻器的最大阻值为________Ω；

(4)美美利用其中一个定值电阻R，设计了如图乙的电路，测量出额定电流为I_额的小灯泡的额定功率。请帮她补全她的实验内容：

①闭合S和S₁，断开S₂，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为_____________；

②闭合S和S₂，断开S₁，滑片位置不动，读出电压表的示数U₁；

③小灯泡额定功率的表达式P_额=____________。(以上两空用已知物理量和测得的物理量表示)

Answer

定值电阻断路或电流表短路 电阻一定时，通过电阻的电流与其两端电压成正比 6 20 I额R (U1- I额R) I额

【解析】

(1)[1]由图可知，电流表与电阻并联接入电路，电压表串联接入电路，故接入到电流表中的一根导线应接到电压表上，调整后的接线如图所示：

。

(2)[2]电流表的示数为零，电压表有示数，说明电路未断路，有可能是定值电阻断路，此时电压表相当于串联在电路中，或电流表被短路。

(3)[3]分析表中数据可知：电阻一定时，通过电阻的电流与其两端电压成正比。

[4][5]两个电阻串联在电路中，将滑片从一端移到另一端，当滑动变阻器接入电阻为零时，电压表、电流表示数最大，故使用的电源电压为6V；当滑动变阻器接入电阻最大时，电压表、电流表示数最小为2V、0.2A，则滑动变阻器最大电阻为

(4)[6]闭合S和S1，断开S2，此时灯泡与滑动变阻器、定值电阻R串联，电压表测量定值电阻R两端电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为I额R。

[7]闭合S和S2，断开S1，此时灯泡与滑动变阻器、定值电阻R串联，电压表测量灯泡与定值电阻R两端电压，滑片位置不动，电路电流不变，读出电压表的示数U1，则灯泡的额定电压为

小灯泡额定功率的表达式为