Question

小明和小紅利用圖甲所示電路分別進行“測定值電阻”和“測燈泡功率”的實驗研究．
（1）小明斷開S₃，閉合S₁、S₂，調節滑動變阻器，由電壓表和電流表的測量數據繪制成如圖乙的U-I關系圖象．根據圖象分析，可獲得結論：電阻一定，________．
（2）開關閉合前，應將金屬滑片放在滑動變阻器阻值最大的位置，但小明未按此要求操作，除了從實物圖中能直觀地看到滑片所在的位置外，還能通過移動滑片觀察到________的實驗現象來證實這一點．
（3）小紅斷開S₂，閉合S₁、S₃，調節滑動變阻器，測量燈泡L兩端的電壓和通過的電流，并將測量數據填入如下表格．由表格部分數據分析，

電壓U/V	2.0	2.5	2.8	4.5
電流I/A	0.26	0.30	0.32	0

①若燈泡L的額定電壓為2.5V，燈泡的額定電功率為________W；
②電燈L中通過的電流與其兩端電壓不成正比，其主要原因是燈絲電阻受________影響；
③實驗中電源電壓約為________ V．
④小紅表格的設計缺少兩個主要欄目：一是________、二是________．
（4）做完實驗后，小明和小紅將“測燈泡功率”實驗與“測定值電阻”的實驗進行比較，發現這兩個實驗有許多相似的地方，也有不同之處．請你寫出一個不同之處：________．

Answer 1

解：（1）讀圖可知，電流隨電壓變化，且比值不變，故可得出：當電阻一定時，電流與電壓成正比；
（2）如果滑動變阻器的阻值沒有放在最大處，移動滑片，阻值增大時，電壓表和電流表的示數都可能變小，據此也可判斷其一開始的接入情況；
（3）①當燈泡的電壓為2.5V時，其功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；
②流經燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，說明電阻在變化，這是因為燈絲的電阻會受溫度的影響；
③從表格中可以看出，當電流為0時，電壓表示數4.5V，說明此時電壓表直接與電流表和電源串聯，測量的是電源電壓，為4.5V；
④根據實驗的目的“測燈泡的功率”，必須在表格中增加燈泡功率項目，同時，為了研究燈泡功率與亮度的關系，還應記錄燈泡的亮度；
（4）兩實驗中滑電阻依據的是R=，測功率依據的是P=UI；測定值電阻的阻值要求三次測量的平均值，測功率則分別比較不同功率時燈泡的亮度等．
故答案為：（1）電流與電壓成正比；（2）電流表或電壓表的示數在變小；
（3）①0.75；②溫度；③4.5；④燈泡功率，燈泡亮度；
（4）原理不同或數據處理不同或滑動變阻器的作用不同．
分析：（1）斷開S₃，閉合S₁、S₂，電路是一個由定值電阻和滑動變阻器組成的串聯電路，電壓表測定值電阻兩端的電壓，電流表測串聯電路的電流．再結合圖象的特點，可得出相應的結論；
（2）如果滑動變阻器一開始置于最大阻值處，再移動時，電流表和電壓表的示數會變大，而如果沒按此要求來做，移動滑片時，兩電表的示數都有可能變小；
（3）①從表中找出對應的數據，利用公式P=UI可計算燈泡的額定功率；
②燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化，這是電流與電壓不成正比的原因；
③從最后一列的數據分析，可判斷電源電壓的大小；
④因為實驗的目的是測量燈泡的功率，而表中對此內容沒有體現，同時燈泡的實際功率直接決定其亮度，因此，亮度也是我們應在實驗中重點觀察的內容；
（4）從原理、數據處理等角度分析兩實驗的不同之處．
點評：本實驗將測定值電阻的阻值與測燈泡的功率合并在一個電路中進行，具有一定的綜合性，在解答時，把握住兩實驗的關鍵點，并明確電路的變化至關重要．測電阻的實驗中，重點明確定值電阻的阻值是不變的，而燈泡燈絲的電阻則是變化的；測燈泡功率的實驗中，明確實驗的目的除了測出功率的大小之外，我們還要觀察燈泡的實際功率與燈泡亮度的關系，并明確燈泡的額定功率的求法．