Question

某物理實驗小組的同學用圖1所示的器材測量標有“2.5V”字樣的小燈泡L的電功率，其中電源電壓恒為6V，滑動變阻器上標有“50Ω 1A”字樣．

（1）在圖1中用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整（要求電壓表的量程選取最合理）．
（2）實驗過程中，滑動變阻器可以對電路起保護作用，因此閉合開關前，滑片應移到

A

端（選填“A”或“B”）．
（3）實驗小組的同學實驗測得了如下數據：

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.14	0.24	0.34	0.44	0.50	0.54

由數據可知：當電壓U=

2.5

V時，燈泡正常發光．小燈泡的額定功率約為

1.25

W．
有同學分析數據后發現表格中通過小燈泡的電流值與電壓值不成正比，檢查兩電表均無故障，你認為可能的原因是

燈絲電阻隨溫度變化而變化

．
（4）找到原因后，同學們用一電阻箱替換了小燈泡．重新探究了電流與電壓的關系，終于得出了“通過導體的電流值與電壓值成正比”．接下來他們繼續探究了“電流與電阻的關系”，他們進行了多次實驗，實驗數據如下表所示，其中第二次實驗時電流表的示數如圖2所示，其電流大小為

0.3

A．

實驗次數	U（V）	R（Ω）	I（A）
1	3	5	0.6
2		10
3		15	0.2

分析表二數據可知：當

電壓

一定時，通過導體的電流跟這段導體的電阻成

反比

．
（5）本實驗中測量了多組數據，老師告訴同學們：在許多實驗中都需要進行多次測量，有的是為了從不同情況中找到普遍規律，有的是為了多次測量求平均值以減小誤差．你認為下列實驗中多次測量的目的與本實驗相同的是

①

 （填序號）．
①探究串聯電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關系；
②用伏安法測量定值電阻的阻值；
③測量物體的長度．

Answer 1

分析：（1）根據燈泡額定電壓確定電壓表量程，把滑動變阻器、開關串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端即可．
（2）閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，根據電路圖確定滑片的位置．
（3）燈泡在額定電壓下正常發光，由表中實驗數據找出燈泡額定電壓對應的電流，由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率，燈泡電阻受溫度的影響．
（4）由電路圖確定電流表的量程，由圖示電流表確定電流表的分度值，讀出電流表的示數；分析表2實驗數據，得出結論．
（5）分析各實驗多次測量的目的，然后答題．

解答：解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
（2）由電路圖可知，滑片在A端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，閉合開關前，滑片應移到A端．
（3）當燈泡電壓等于其額定電壓2.5V時，燈泡可以死正常發光，由表中實驗數據可知，此時電流是0.50A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；由于燈絲電阻隨溫度的變化而變化，
因此通過小燈泡的電流值與電壓值不成正比．
（4）由電路圖可知，電流表的量程是0～0.6A，由圖2所示電流表可知，電流表的分度值是0.02A，
電流表示數是0.3A；由表二實驗數據可知，在電壓U一定時，電流I與電阻R的乘積是一個定值，電流與阻值成反比．
（5）探究“電流與電阻關系”的實驗進行多次測量的目的是找出普遍規律；
①探究串聯電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關系，進行多次測量的目的是找出普遍規律；
②用伏安法測量定值電阻的阻值，進行多次測量的目的是求平均值，減小誤差；
③測量物體的長度，進行多次測量的目的是求平均值，減小誤差；由以上分析可知：多次測量的目的與本實驗相同的是：①探究串聯電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關系．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）A；（3）2.5；1.25；燈絲電阻隨溫度變化而變化；
（4）0.3；電壓；反比；（5）①．

點評：本題考查了連接電路圖、滑動變阻器的調節、求燈泡功率、電流表讀數、實驗數據分析、實驗進行多次測量的目的等，涉及的知識點較多，是實驗的常考問題，一定要掌握；對電表讀數時，應先確定電表量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直；應知道實驗進行多次測量的目的．