Question

【題目】某小組同學用圖甲的實物圖探究“導體中的電流跟電阻的關系”的實驗，實驗中他們所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、20Ω，電源電壓為3V不變．
（1）如圖甲所示，是小華所連接的不完整實驗電路，請你用筆畫線代替導線，將缺少的導線連接好成完整電路．
（2）小華將電路接好后，閉合開關，發現電壓表與電流表的示數太大．接下來應進行的操作是（填寫字母代號）．
A.更換電池或電阻
B.檢查電路是否短路
C.斷開開關移動滑動變阻器滑片至最大值位置
（3）小華將5Ω的電阻接入電路，電壓表如圖乙所示．后把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關后，下一步的操作是：將變阻器的滑片P向（填“左”或“右”）移動直至電壓表示數為V．若要完成整個實驗，選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為Ω．
（4）上述探究結束后，該組同學將電路中的定值電阻換成了一個額定電壓為2.5V的小燈泡做測量小燈泡的額定功率的實驗．閉合開關后，調節滑動變阻器滑片P，使電壓表示數為V時，小燈泡正常發光，如果此時電流表示數如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是W．
（5）完成上述實驗后，該小組同學又向老師要了一個已知阻值為Ro的電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖2所示的電路，也測出了燈泡的額定功率．請完成下列實驗步驟： ①閉合開關Sl ， 將S2撥到觸點（選填“1”或“2”），移動滑片使電壓表的示數為V；
②再將開關S2撥到觸點（選填“1”或“2”），保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U；
③燈泡額定功率的表達式為P額=（用已知量和測量量表示）．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）C
（3）右；2；10
（4）2.5；0.75
（5）1；2.5；2；
【解析】解：（1）把電流表與電阻串聯接入電路，實物電路圖如圖所示： ；（2）閉合開關，發現電壓表與電流表的示數太大，說明電路電阻太小，可能是滑動變阻器接入電路的阻值太小造成的，應斷開開關，移動滑動變阻器滑片至最大值位置，故選C；（3）電壓表量程為0～3V，由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數為1.5V；
在探究“導體中的電流跟電阻的關系”時，應控制電阻兩端電壓不變，把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關后，定值電阻兩端電壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器分壓應將變阻器的滑片P向右移動直至電壓表示數為1.5V為止．
當定值電阻的阻值最大時，所需滑動變阻器的阻值最大，電源電壓為3V，定值電阻兩端電壓為2V，則滑動變阻器兩端電壓為3V﹣2V=1V，
此時電路中的電流I= = =0.1A，
則滑動變阻器的阻值R滑= = =10Ω，要完成實驗，選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為10Ω．（4）電壓表測燈泡兩端電壓，電壓表示數為2.5V時燈泡正常工作．
電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A，燈泡的額定功率為：
P=U'I'=2.5V×0.3A=0.75W．（5）①連接好實驗電路，閉合開關S1 ， 將開關S2撥到觸點1，移動滑片，使電壓表的示數為2.5V；②保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U1 ， 電壓表測量燈泡和R0的總電壓U；③此時定值電阻R0兩端的電壓：U0=U﹣U額=U1﹣2.5V，
通過燈泡的電流：I額=I0= = ，
則小燈泡額定功率：P額=U額I額=2.5V× = ．
所以答案是：（1）見上圖；（2）C；（3）右；2；10（4）2.5；0.75；（5）①1；2.5；②2；③ ．