Question

某興趣小組利用圖甲所示電路圖進行如下實驗探究：
（1）斷開S₃閉合S₁、S₂節滑片P到上表數據，根據表中數據計算電阻R=

 

Ω．

次數 物理量	1	2	3	4
U/V	2.0	3.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.29	0.40	0.51

（2）斷開S₂，閉合S₁、S₃調節滑片P測量燈L電壓和電流得到圖乙圖象，根據該圖象分析，當電壓為2V時，燈L的電阻為R_L=

 

Ω．
（3）閉合S₁、S₂、S₃調節滑片P，當電壓表示數為2V時，電流表示數為

 

A．
（4）閉合開關前，滑動片P應放在

 

端（填左或右）．
（5）實驗過程中，滑片P由a向b移動時，燈L將變

 

（填“亮”或“暗”）．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，斷開S₃閉合S₁、S₂只有電阻接入電路，電壓表測電阻兩端電壓，電流表測通過電阻的電流，根據表中實驗數據，應用歐姆定律可以求出電阻阻值．
（2）由圖象求出電壓為2V時通過燈泡的電流，然后由歐姆定律求出燈泡電阻．
（3）由電路圖可知，閉合S₁、S₂、S₃時，電阻與電流表并聯，電流表測干路電流，由圖象可以求出電壓為2V時通過燈泡的電流，由表中數據可以求出通過電阻的電流，由并聯電路特點可以求出電流表示數．
（4）為保護電路，閉合開關前，滑片應置于阻值最大處．
（5）由圖示判斷滑動變阻器接入電路的阻值如何變化，判斷燈泡兩端電壓如何變化，然后判斷燈泡實際功率如何比那話，最后判斷燈泡亮度如何變化．

解答：解：（1）∵I=

U

R

，∴電阻阻值R=

U

I

=

2.0V

0.20A

=10Ω．
（2）由圖象可知，電壓為2V時，通過燈泡的電流為0.28A，∵I=

U

R

，∴此時燈泡電阻R_L=

U

I

=

2V

0.28A

≈7.14Ω．
（3）電壓表示數為2V時，通過電阻的電流為0.2A，通過燈泡的電流為0.28A，則電流表示數為0.2A+0.28A=0.48A．
（4）為保護電路，閉合開關前，滑動片P應放在右端．
（5）實驗過程中，滑片P由右向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，滑動變阻器兩端電壓變大，由串聯電路特點可知，燈泡兩端電壓U變小，由圖象可知，通過燈泡的電流I減小，由P=UI可知，燈泡實際功率變小，燈L將變變暗．
故答案為：（1）10；（2）7.14；（3）0.48；（4）右；（5）暗．

點評：本題考查了求電阻、電流表示數、實驗注意事項、判斷燈泡亮度如何變化，根據題意分析清楚電路結構是正確解題的前提與關鍵，由表格或圖象求出電壓對應的電流、應用歐姆定律和并聯電路特點即可正確解題．