Question

小紅和小明在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中分別進(jìn)行下列探究活動(dòng)：
（1）小明選了以下器材：小燈泡L的電阻是（5～10Ω）、電源（6V）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動(dòng)變阻器（1A，20Ω）、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．小紅選了以下器材：小燈泡L的電阻是（5～10Ω）、電流表（0～3A）、電壓表（0～15V）、滑動(dòng)變阻器（1A，100Ω）、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．算一算要使測量更精確還不會(huì)損壞電表誰選擇的器材更合理：______．
（2）接著他們開始做測定小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你以筆畫線代替導(dǎo)線在圖中完成電路圖的連接．
（3）在實(shí)驗(yàn)中能觀察到的現(xiàn)象有：燈泡兩端的電壓逐漸降低時(shí)通過燈泡的電流會(huì)______燈泡的亮度______，用手觸摸能感覺得到燈泡的溫度______．
（4）若根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算出小燈泡在不同亮度時(shí)的電阻值發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是______．
（5）小明用定值電阻代替了實(shí)驗(yàn)中的小燈泡然后通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值由電流表、電壓表讀出相應(yīng)的數(shù)值見下表：

電流I/A	0.4	0.8	1.2	1.6
電壓U/V	4.5	9.0	13.5	18.0

（a）請(qǐng)你根據(jù)表格內(nèi)提供的數(shù)據(jù)完成圖中的U-I圖象．
（b）由表格內(nèi)容及作出的圖象分析可得出結(jié)論：______．
（c）測出定值電阻的阻值為______Ω．

Answer 1

解：（1）小紅選擇的器材，電源電壓為6V，電壓表選擇0～15V，被測電阻兩端的電壓最大為6V，小于0～15V量程的一半，會(huì)造成誤差太大，影響測量結(jié)果；器材中“100Ω”電阻太大，移動(dòng)滑片，電阻值變化較大，不能得到變化小的電阻，給準(zhǔn)確測量帶來麻煩．
小明選擇器材，電壓表滿量程3V時(shí)，電路電流最大約=0.6A、最小約為=0.3A，電流表的指針在0.3A～0.6A之間偏轉(zhuǎn)，能準(zhǔn)確測量電流．滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻約為=5Ω、最大約為=10Ω，
所以“1A 20Ω”的滑動(dòng)變阻器既能滿足要求，又不是很大，滑動(dòng)變阻器電流大于電路電流．所以小明選擇的器材比較合適．
（2）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，保護(hù)作用電路的滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，開關(guān)控制電路、串聯(lián)在電路中，實(shí)物電路圖如右圖所示：
（3）由歐姆定律可知，燈泡兩端的電壓逐漸降低時(shí)通過燈泡的電流會(huì)減小，燈泡電壓與電流都減小，
燈泡實(shí)際功率P=UI變小，燈泡的亮度變暗，用手觸摸能感覺得到燈泡的溫度降低．
（4）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算出小燈泡在不同亮度時(shí)的電阻值發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是：燈泡越暗，電阻越�。�
（5）（a）描點(diǎn)法作圖，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后把各點(diǎn)連接起來，得到U-I圖象，如右圖所示．
（b）由圖象可知，電壓和電流的比值不變，故可得結(jié)論：
電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
（C）電爐絲電阻為R===11.25Ω．
故答案為：（1）小明；（2）電路圖如上圖所示；
（3）減小；變暗；降低；（4）燈泡越暗，電阻越小；
（5）（a）如上圖所示；（b）電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；（c）11.25．
分析：（1）為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，利用伏安法測電阻時(shí)測量的示數(shù)要超過電表量程的，根據(jù)這個(gè)條件進(jìn)行判斷．
（2）根據(jù)給定的器材連接伏安法測電阻的實(shí)物電路圖：電壓表與燈泡并聯(lián)測量燈泡電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測燈泡電流，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，移動(dòng)滑片，能改變燈泡的電壓和電流，開關(guān)與燈泡串聯(lián)、控制燈泡．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)物圖的連接、作圖象、歐姆定律的應(yīng)用等，涉及的知識(shí)較多，綜合性強(qiáng)，難點(diǎn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適器材，使測量更準(zhǔn)確．