Question

小紅按圖甲所示的電路探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系．

（1）根據圖甲，將圖乙中的實物電路連接好，要求變阻器滑片向右移動時，電流表的示數變小；
（2）連接好電路后，閉合開關，發現無論怎樣移動滑片P，電流表示數始終為0，電壓表示數約為3V，則電路中出現的故障可能是

 

；
（3）排除故障后，調節滑動變阻器，測出通過電阻R的電流和對應的電壓值，如下表所示，分析數據后發現表格中電流值與電壓值不成正比，檢查兩電表均無故障，你認為可能的原因是

 

；

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.14	0.24	0.34	0.44	0.54	0.64

（4）現將圖乙中的電阻R換成一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，若要測出該小燈泡的額定功率，則原實驗器材中必須改動的是

 

；
（5）經檢查無誤后，閉合開關，調節變阻器的滑片使小燈泡正常發光，電流表示數如圖丙所示，則此時流過燈泡的電流是

 

A，燈泡的額定功率是

 

W．（結果保留兩位小數）

Answer 1

分析：（1）探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系中，電路中電源電壓不變時，電阻與滑動變阻器串聯，滑片右移，電流表的示數變小，總電阻變大，滑動變阻器接入電路的電阻絲變長，滑動變阻器一定接A接線柱；
（2）電流表示數為零說明電路斷路，電壓表有示數說明電壓表和電源連接的部分電路正常；
（3）檢查兩電表均無故障，說明測量過程正確；分析數據后發現，表格中電流值都減掉0.04A時，電流值與電壓值成正比；
（4）額定電功率是小燈泡在額定電壓下發揮的功率，小燈泡兩端的電壓必須達到它的額定電壓；
（5）已知額定電壓值和電阻，由I=

U

R

計算出額定電流，選擇電流表的量程；根據量程和分度值讀出電流表的示數；
利用P=UI算出小燈泡的額定功率．

解答：解：（1）電源電壓不變，電流表示數減小，總電阻變大，滑動變阻器電阻增大，滑動變阻器接右下端A接線柱，滑片右移，滑動變阻器接入電路電阻絲變短，電阻變小．滑動變阻器串聯在電路中．如圖．
（2）電流表的示數為零說明電路中有斷路，再根據電壓表的示數判斷出電路故障．電壓表示數為3V等于電源電壓，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，從實物圖上不難看出，故障是電阻R斷路了．
（3）分析表格中數據可知：電流值都去掉0.04A時，電流值與電壓值成正比，所以可能的原因是電流表使用前沒有校零．
（4）測一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓必須能達到3.8V，因此電源必須改動．
（5）已知燈泡的額定電壓為3.8V、電阻值約為10Ω，
則：小燈泡的額定電流I_額=

U額

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A＜0.6A，
所以電流表的量程是0～0.6A，
根據電流表的量程和分度值，讀出此時電流表的示數為0.36A；
燈泡的額定功率P_額′=U_額I=3.8V×0.36A≈1.37W．
故答案為：（1）如圖；（2）電阻R斷路；（3）電流表使用前沒有校零；（4）電源；0.36；1.37．

點評：解決本題的關鍵：一是電流表和滑動變阻器的正確使用，二是電路故障分析和從表格中得到有用的信息，三是知道額定功率和實際功率的關系．