Question

如圖1所示，是小明探究“電阻上的電流跟兩端的電壓的關系”實驗．

（1）請用筆畫線代替導線，完成實物圖的連接（要求導線不能交叉）．
（2）實驗開始前，滑動變阻器的滑片P應置于______端．（填“A”或“B”）
（3）小明連接好電路，若閉合開關后，發現電流表有示數，而電壓表無示數，則出現該現象的原因可能是______（寫出一種即可）．
（4）故障排除后，閉合開關，移動滑片P到不同位置時，分別測出電阻通過的電流和對應的電壓值，作出了如圖2所示的“U-I”圖象，從圖象可得出電流與電壓關系的初步結論：當電阻一定時，______．
（5）同組的小華將定值電阻R換成額定電壓為3.8V的小燈泡來做上面的實驗．
①測得小燈泡的電流和電壓值如右表所示，分析表中數據，卻發現得不到與小明相同的結論，原因可能是______．
②小華發現他連接的實驗電路可以用來“測小燈泡的額定功率”．于是他調節滑動變阻器滑片P使燈泡兩端的電壓為3.8V時，電流表示數如圖3所示，則電路電流是______A，小燈泡的額定功率是______W．
（6）小明和小華經過討論，決定用本實驗器材來繼續探究“電流產生的熱量與什么因素有關”的實驗．他們補充了如圖4所示的器材，為順利完成實驗探究，還需要補充的器材有：秒表和______．

實驗次數	1	2	3
U/V	2	3	4
I/A	0.20	0.28	0.31

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，電壓表并聯在定值電阻兩端，并且選擇小量程；
（2）在閉合開關前，滑片應打到最大阻值處；
（3）電流表有示數，即表明該電路是連通的；而電壓表無示數，即此時電壓表所測的電壓為0，故據此分析即可判斷；
（4）分析圖表中電流和電壓的關系即可判斷規律；
（5）①導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，故實際情況分析判斷即可解決；
②此時該燈泡正常發光，故先判斷出電流表的量程，而后據分度值讀出電流表的示數，后據公式P=UI可計算出此時的額定功率；
（6）據焦耳定律可知，電流通過導體所產生的熱量與電流的大小、通電時間和電阻的大小有關，據此可以判斷該題的答案．
解答：解：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，且由于電源電壓是3V，所以電壓表并聯在定值電阻兩端，并且選擇小量程，電流表串聯在電路中；見下圖：

（2）在閉合開關前，滑片應打到最大阻值處；實驗開始前，滑動變阻器的滑片P應置于A端．
（3）小明連接好電路，若閉合開關后，發現電流表有示數，即電路是連通的；而電壓表無示數，即此時電壓表所測的電壓為0，故有可能是由于定值電阻R短路造成的；
（4）分析題中的電流和電壓關系圖象，不難看出，在電阻一定時，導體中的電流跟它兩端的電壓成正比；
（5）①分析所測得小燈泡的電流和電壓值的數據，發現通過燈絲的電流與其兩端的電壓不是成正比的，這可能是由于燈絲的電阻受溫度的影響而發生了變化，導致無法得到小明的結論；
②此時燈泡的電壓等于額定電壓，即為3.8V；而電流表選的是小量程，即其分度值是0.02A，故電流表的示數是0.3A，故此時的功率是P=UI=3.8V×0.3A=1.14W，由于此時燈泡正常發光，所以該燈泡的額定功率就是1.14W；
（6）據焦耳定律可知，電流通過導體所產生的熱量與電流的大小、通電時間和電阻的大小有關，故用本實驗器材來繼續探究“電流產生的熱量與什么因素有關”的實驗．還需要補充的器材有：秒表和阻值不同的電阻絲；
故答案為：（1）答案見上面的分析； （2）A；   （3）定值電阻R短路（或電壓表斷路等）；（4）導體中的電流跟它兩端的電壓成正比； （5）①燈絲電阻受溫度影響；  ②0.3；   1.14；（6）阻值不同的電阻絲．
點評：本題需要注意的兩個問題：
（1）電路圖和實物電路的連接，重點是電表和滑動變阻器的連接．
（2）額定功率的計算，找到額定電壓下對應的電流就是額定電流，額定電壓和額定電流的乘積就是額定功率．