Question

【題目】朵朵和同學們在做電學實驗過程中：

（1）朵朵和同學們經過討論，依次完成了“探究電流與電壓的關系”三次實驗電路的設計，如圖甲、乙、丙所示。由圖甲改進為圖乙是為保證實驗過程中_____這一因素不變；由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保護電路，又能通過調節使電阻R兩端的電壓_____（選填“改變”或“保持不變”）。

（2）請用筆畫線代替導線，幫助朵朵按電路圖丙將圖丁中實物電路連接完整__________ 。

（3）朵朵連完電路，閉合開關后，發現兩只電表的指針總在晃動。請分析造成這一現象的原因：電路存在_____。

（4）在繼續用圖丁的實物電路探究“電流與電阻的關系”時，朵朵先將5Ω電阻接入電路，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V，記下電流值；再將5Ω電阻換成10Ω電阻，她下一步操作是：將滑動變阻器的滑片向_____（選填“A”或“B”）端移動。

（5）朵朵和同學們完成上述探究活動后，想測量一只額定電壓為2V小燈泡的額定功率，但發現電壓表被別的同學拿走了，于是她借助一個10Ω的電阻，設計了如圖戊所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。具體操作如下：

①只閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為_____A時，小燈泡恰好正常發光；

②只閉合開關S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電流表示數為I。

③P燈=_____（用已知量和測量值表示，數值要求帶單位）。

Answer 1

【答案】 電阻 改變 接觸不良 B 0.2 2V（I﹣0.2A）

【解析】（1）如圖甲連接的是小燈泡，由于燈絲電阻隨溫度而變化，所以改進為圖乙是為保證實驗過程中電阻這一因素不變；

研究電流與電壓的關系應保證電阻不變，改變電阻兩端的電壓，所以由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保護電路，又能通過調節使電阻R兩端的電壓改變。

（2）如圖電路大部分已經完成，只要將電壓表的負接線柱連接到定值電阻的左端即可，如圖：

（3）閉合開關后，發現兩只電表的指針總在晃動。即電流和電壓不穩定，應該是開關或滑動變阻器等元件存在接觸不良的故障。

（4）在繼續用圖丁的實物電路探究“電流與電阻的關系”時，朵朵先將5Ω電阻接入電路，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V，記下電流值；

再將5Ω電阻換成10Ω電阻，根據串聯電路分壓的規律，即電壓與電阻成正比，那么定值電阻增大一倍時，滑動變阻器接入電路的電阻也應增大一倍，所以她下一步操作是：將滑動變阻器的滑片向B端移動，即增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數不變。

（5）缺少電壓表時，借助一個10Ω的電阻，利用如圖戊所示的電路，測出了小燈泡的額定功率。

①只閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為0.2A時，此時電阻兩端的電壓為：，因為燈與電阻是并聯的，電壓相等，所以小燈泡恰好正常發光；

②只閉合開關S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，即燈兩端的電壓是不變的，此時電流表測量的干路電流，讀出電流表示數為I；

③由第一步實驗確定燈的額定電壓，即；通過電阻的電流為0.2A；

由第二步實驗可知，燈與電阻的總電流為I，所以燈的電流為：；

由燈的額定功率可表示為：。