Question

【題目】小明選用如下器材：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值電阻、最大阻值為30Ω的滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、電流表、電壓表、開關(guān)導(dǎo)線若干，進(jìn)行探究：

探究“電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓為6V，控制電壓為2.5V：

(1)請(qǐng)你幫助小明用筆畫代替導(dǎo)線把圖甲中的實(shí)物電路連接完整。要求：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度變大；

（_________）

(2)把5Ω的電阻接入電路，使其兩端的電壓為2.5V并記下對(duì)應(yīng)的電流值。當(dāng)把5Ω換為10Ω的電阻后，使其兩端的電壓恢復(fù)到2.5V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的阻值，跟原來(lái)的相比_____（填“變大”或“變小”）；

(3)當(dāng)小明把25Ω的電阻接入電路中時(shí)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都不能使電阻兩端電壓達(dá)到2.5V。電阻兩端控制電壓2.5V不變，為保證六個(gè)電阻單獨(dú)接入電路中完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該換用一個(gè)滑動(dòng)變阻器阻值不低于_____Ω；

(4)由數(shù)據(jù)得出：當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。

(5)另一小組的小騰同學(xué)在只有一只電流表的情況下，連接了如圖乙所示的電路測(cè)量小燈泡的額定功率：（已知小燈泡額定電流為I額和滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為R0）

①閉合S1，將______的滑片調(diào)節(jié)到最左端，調(diào)節(jié)另一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表的示數(shù)為_______；

②閉合S2，保持滑動(dòng)變阻器______的滑片位置不變，調(diào)節(jié)另一個(gè)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)為I額；

③在步驟②基礎(chǔ)上，保持_____滑片位置不動(dòng)，將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到最左端，電流表示數(shù)為I1，將此滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端，電流表示數(shù)為I2；

④小燈泡額定電功率的表達(dá)式P額=______。（用I額、I1 、I2、R0）

Answer 1

【答案】 變大 42 RP I額 R0 RP

【解析】

(1)根據(jù)定值電阻兩端的電壓和最小的定值電阻求出最大電流，確定電流表量程，再根據(jù)題目要求判斷滑動(dòng)變阻器下端所接的接線柱。

(2)當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器滑片移動(dòng)的方向。

(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，求出當(dāng)接入30Ω電阻時(shí)變阻器連入電路中電阻值，即為滑動(dòng)變阻器的最小阻值。

(5)已知燈泡的額定電流，可通過(guò)R0等效替代正常發(fā)光燈泡，再根據(jù)電路特點(diǎn)，利用電源不變計(jì)算出R0的阻值，由計(jì)算額定功率。

(1)[1]已知定值電阻兩端的電壓為2.5V，當(dāng)接入5Ω的電阻時(shí)，電路中的電流最大，其值為

則電流表選取量程，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，根據(jù)歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器接入的阻值變小，所以滑動(dòng)變阻的下端左側(cè)接線柱接入電路，即電流表的“0.6”接線柱與滑動(dòng)變阻器的下端左側(cè)相連，如下圖所示：

(2)[2]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω換為10Ω后，電阻增大，其分得的電壓增大，探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，則應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，即阻值變大。

(3)[3]電阻兩端的電壓始終保持U=2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓

根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知

故為保證六個(gè)電阻單獨(dú)接入電路中完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該換用一個(gè)滑動(dòng)變阻器阻值不低于42Ω。

(5)①[4][5]閉合S1，將RP的滑片調(diào)節(jié)到最左端，調(diào)節(jié)R0的滑片，使電流表的示數(shù)為I額，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡與R0串聯(lián)。

②[6]閉合S2，保持R0的滑片位置不變，調(diào)節(jié)RP的滑片，使電流表的示數(shù)為I額，此時(shí)RP與R0串聯(lián)，因?yàn)殡娐分须娏魅詾?/span>I額，所以RP=RL。

③[7]在步驟②基礎(chǔ)上，保持RP滑片位置不動(dòng)，將R0的滑片移動(dòng)到最左端，電流表示數(shù)為I1，將R0的滑片移動(dòng)到最右端，電流表示數(shù)為I2，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得

解得。

④[8]小燈泡額定電功率的表達(dá)式