Question

小明利用如圖甲所示的電路，實驗探究“保持電阻不變時，電流跟電壓的關系”。
實驗器材：電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一只，一個開關，一個定值電阻，一只滑動變阻器，導線若干。

(1)請根據圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物電路連接完整。
(2)小明在閉合開關S后，發現電壓表指針反向偏轉，出現這種現象的原因是________：。
(3)小明通過實驗得到多組實驗數據，由這些數據畫出如圖丙所示的圖像,由圖像可得結論：保持電阻不變時，________________________。
(4)若電流表損壞，請你利用余下實驗器材，測量一個額定電壓為2.5 V的小燈泡的額定功率（燈絲的電阻會隨溫度變化），并把如下的實驗步驟補充完整。
①在原實驗電路中，斷開開關S，拆去電流表，用小燈泡替換定值電阻，重新連接好電路，并移動滑片P至________（選填“A”或“B”）端；
②閉合開關S，移動滑片P，直至電壓表的示數為________ V時，小燈泡正常發光；
③________________________________；
④小燈泡的額定功率的表達式P_額="________" （用數據和測量的物理量符號表示）。

Answer 1

（1）電路圖如圖所示：

（2）電壓表正負接線柱接反了；（3）電流跟電壓成正比；（4）①B；②2.5；③保持滑片P的位置不變，斷開開關，用定值電阻替換小燈泡，閉合開關，讀出電壓表的示數U；④．

試題分析：（1）電流表與待測電路串聯，連接實物電路如圖所示。（2）電壓表接入電路應使電流從正接線柱流入，負接線柱流出，故閉合開關S后，電壓表指針反向偏轉，這是由于電壓表正負接線柱接反了造成的。（3）由圖丙可知，U﹣I圖象是一條傾斜的直線，反映的是電流I與電壓U成正比，由此可得：在電阻一定時，電流與電壓成正比。（4）①閉合開關前，應使滑動變阻器接入電路中電阻最大，由題意知移動滑片P至B端；②當小燈泡兩端電壓等于其額定電壓時，正常發光，故應移動滑片P，使電壓表的示數為額定電壓2.5V時，小燈泡才正常發光；③保持滑片P的位置不變，斷開開關，用定值電阻替換小燈泡，閉合開關，讀出電壓表的示數U；④由圖丙知，定值定值R與滑動變阻器串聯，R=U_R/I=2V/0.4A=5Ω，滑動變阻器接入電路的阻值：①，燈泡正常發光時的電流：②，小燈泡的額定功率的表達式P_額=U_LI=2.5V×I③，由①②③解得：。