Question

（2013?濱湖區二模）某實驗小組利用圖甲所示電路進行如下的實驗研究．

（1）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，電阻R=

10

Ω，還可歸納得出的規律是：

當電阻一定時，電流與電壓成正比

．
（2）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，根據測量數據繪制成如圖丙的U-I關系圖象．若燈泡L的額定電壓為2.5V，燈泡的額定電功率為

0.875

W．測好燈泡L的額定功率后，將燈泡L換成另一個規格為“2.5V　 1W”燈L₁，為了測L₁的額定功率，閉合開關后，應將變阻器滑片向

左

移動．
（3）在“測定小燈泡電阻”的實驗中，小明同學連接線路閉合開關后，將變阻器滑片向右滑動時燈泡變暗，而電壓表的示數增大．請你用筆畫線代替導線，把下圖中的實物電路按小明的連接方式連接完整．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，斷開開關S₃，閉合開關S₁和S₂時，電阻R與滑動變阻器串聯，電壓表測電阻R兩端的電壓，電流表測電路中電流，根據乙圖象中某一特殊的坐標點利用歐姆定律求出定值電阻的阻值，再結合圖象的特點，可得出相應的結論；
（2）斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃時，燈泡L與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中電流，因額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，所以從丙圖象中找到2.5V對應的電流，利用P=UI求出燈L的額定電功率，然后比較L和L₁的額定功率，利用P=UI確定電路電流的變化，進一步確定滑動變阻器接入電路中的電阻，滑片移動的方向；
（3）滑動變阻器滑片向右滑動時燈泡變暗，說明燈泡實際功率變小，燈泡電壓變小，電路電流變小，滑動變阻器接入電路阻值變大，滑動變阻器兩端電壓變大，此時電壓表示數變大，說明電壓表與滑動變阻器并聯，根據以上分析完成電路圖的連接．

解答：解：（1）由乙圖象可知，當電阻R兩端的電壓為U_R=1V，對應的電流為I_R=0.1A，
所以定值電阻R的阻值：
R=

UR

IR

=

1V

0.1A

=10Ω；
由圖象可知，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）由圖象丙可知，當燈泡兩端的電壓為U_L=2.5V時，通過燈泡的電流越為I_L=0.35A，
所以燈泡的額定功率為P_L=U_LI_L=2.5V×0.35A=0.875W；
∵0.9W＜1W，
∴根據P=UI可知，燈泡L₁的額定電流大，
要測L₁的額定功率應增大電路中的電流，減小滑動變阻器接入電路中的電阻即滑片向左移動．
（3）由題意可知，滑動變阻器的任意上方接線柱與燈泡相連，電壓表并聯在滑動變阻器兩端，如下圖所示：

故答案為：
（1）10；當電阻一定時，電流與電壓成正比；
（2）0.875；左．
（3）見上圖．

點評：本題考查了歐姆定律和電功率公式的簡單應用，關鍵是從圖象中得出相關有用的信息，以及電路圖串并聯分析和電壓表、電流表測量的對象．
有關實物電路圖的連接，關鍵是根據題意得出電壓表所測的電路元件．