Question

【題目】小亮利用以下器材：電源（電壓恒為6V）、滑動變阻器、開關各一個，電壓表、電流表各一只，三個定值電阻R1、R2、R3 ， 大小分別為10Ω、15Ω、20Ω，導線若干，來探究“電流與電阻的關系”．
（1）圖甲是小明連接的實物電路，圖中有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線．
（2）電路連接正確后，閉合開關后，移動滑片，使與電阻（20Ω）并聯的電壓表示數為4V，讀出電流表示數，再分別改接15Ω、10Ω的電阻，重復上述實驗，收集的實驗數據如表所示．老師告訴小明有一組數據誤差較大，便找來一個5Ω的電阻讓他再測一組數據．當他把5Ω的電阻接入電路時，要使電壓表示數仍為4V，實驗不能繼續進行，其原因 ． 改變連接后，當電壓表示數仍為4V時，電流表示數為A（如圖乙所示）．綜合分析數據可得：電壓一定時， ．

電壓U/V	4
電阻R/Ω	20	15	10
電流I/A	0.20	0.28	0.40

（3）完成上述實驗后，小亮還想測定一個U額=2.5V的小燈泡的額定功率，他發現電流表已壞，于是向老師要了一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖丙所示的電路，測出了小燈泡的額定功率．請幫他完成實驗步驟：
①連接好實驗電路， ， 移動滑片，使電壓表示為V．
②保持滑片的位置不動， ， 讀出電壓表示數為U．
③小燈泡的額定功率表達式P額= ． （用物理符號表示）

Answer 1

【答案】
（1）解：正確的電路圖為：

（2）超過了電流表所選的量程；0.8；導體中的電流跟導體的電阻成反比
（3）閉合開關S1 ， 將開關S2撥到觸點2；2.5；S2接1；U額×
【解析】解：（1）由題目中的電流表表盤知，電流表選擇0～0.6A量程，電流表與電阻串聯，電源電壓為6V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與電阻并聯，滑動變阻器選擇一上一下接線柱，串聯在電路中．由圖可知，電阻R被短路，沒有接入電路中，正確的電路圖為： ；（2）若再接入5Ω的電阻時，實驗不能正常進行，是由于超過了電流表所選的量程；
電阻兩端的電壓為4V，根據I= ，電流表選擇0～3A量程，所以示數為0.8A；
綜合數據分析可知，電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比；（3）①連接好實驗電路，閉合開關S1 ， 將開關S2撥到觸點2，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1，讀出電壓表示數U，電壓表測量燈泡和R0的總電壓；③此時定值電阻R0兩端的電壓：U0=U﹣U額=U﹣3.8V，
通過燈泡的電流：I額=I0= = ，
則小燈泡額定功率：P額=U額I額=U額× ．
所以答案是：（1）如圖；（2）超過了電流表所選的量程；0.8；導體中的電流跟導體的電阻成反比；（3）①閉合開關S1 ， 將開關S2撥到觸點2；2.5；②S2接1；③U額× ．