Question

16．回顧實驗和探究（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究“歐姆定律”：

電 路 圖	根據電路圖將實物連接完整
步驟	①R1=5Ω不變，移動滑動變阻器的滑片，測量并記錄三次電阻R1兩端的電壓U和通過的電流I． ②換接電阻R2=10Ω，重復步驟1．
表格	R1=5Ω 次數 電壓U/V 電流I/A 1 1.0 0.2 2 2.0 3 3.0 0.6 R2=10Ω 次數 電壓U/V 電流I/A 1 1.0 0.1 2 2.0 0.2 3 3.0 0.3
結論	①分析表1或表2的數據可得結論：當電阻一定時，導體中的電流與電壓成正比． ②分析表1和表2相同次數的數據可得結論：當電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比．
問題討論	把定值電阻取下，換上一個小燈泡，調節滑動變阻器的滑片，得到如下數據． 次數 U/V I/A R/Ω 1 1.0 0.18 5.6 2 2.0 0.24 8.3 3 3.0 0.26 11.5 ①請利用表中數據，用描點法畫出小燈泡的U-I圖象． ②請在圖乙表盤中畫出測量第2次電流時所選電流表的接線柱和指針位置．

（2）測量小燈泡的電功率：

原理方法	小燈泡的電功率不是直接測量的，而是用電流表和電壓表結合起來測電功率，利用公式P=UI計算出來的；體現的科學方法是組合法．
電路		示數圖象
步驟	①圖中，閉合開關前，變阻器的滑片應放在最左（選“左或右”）端． ②調節滑片使燈泡正常發光時，電流表示數如上圖所示，則燈泡的額定電壓是1.5V，額定功率是0.33W． ③在三次實驗的基礎上，向左（選填“左”或“右”）移動滑片P，使燈泡兩端的電壓，觀察燈泡亮度并計算其電功率． ④使燈泡兩端的電壓略高于額定電壓，重做上述實驗．
結論評估	由實驗數據可知，小燈泡的亮度決定于它的實際功率． 由上面所畫的圖象可知，小燈泡的電流跟它兩端的電壓不成正比，造成這一結果的主要原因是燈絲的電阻發生了變化．

Answer 1

分析 （1）根據電路圖連接實物；根據I=$\frac{U}{R}$計算電流；分析實驗步驟中測得的數據，得出結論；
（2）測量電功率的實驗原理為：P=UI；體現的科學方法是組合法；閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應位于最大阻值處；根據電表的選擇的量程和分度值讀出電壓和電流，根據P=UI求出小燈泡的額定功率；小燈泡的亮度是由實際功率決定的，實際功率越大，燈泡越亮；小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；

解答 解（1）電路圖：
據題意可知所測電壓不超過3V，故電壓表應選用0～3V量程，電路圖如下圖：

表格：
電流表示數為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A；
 R₁=5Ω

次數	電壓U/V	電流I/A
1	1.0	0.2
2	2.0	0.4
3	3.0	0.6

結論：
①由表1的實驗數據可知，在電阻一定時，電壓與電流的比值是一個定值，即電流與電壓成正比，由此可得：當電阻一定時，導體中的電流與電壓成正比；
②由表1和表2相同次數的實驗數據可知，在電壓一定時，電流與電阻的乘積是一個定值，即電流與電阻成反比，由此可得：當電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比；
問題討論：
①利用表中數據，用描點法畫出小燈泡的U-I圖象如下：

②第2次電流時所選電流表的接線柱和指針位置如下圖：

（2）原理方法：
根據P=UI計算小燈泡的電功率，故測量小燈泡的電功率的實驗原理是：P=UI；體現的科學方法是組合法；
步驟：
①閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應位于最大阻值處，由電路圖可知，變阻器的滑片應放在最左邊．
②由圖可知，電流表選擇的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.22A，當I=0.22A時，U=1.5V，此時小燈泡正常發光，則燈泡的額定電壓是1.5V；
則小燈泡的額定功率：P=UI=1.5V×0.22A=0.33W．
③要使燈泡兩端的電壓略低于額定電壓，即使燈泡兩端的電壓減小，則滑動變阻器的電壓增大，需要增大滑動變阻器接入電路的電阻，故應向左移動滑片P；
結論評估：
由實驗數據可知，燈泡兩端的電壓越大，電流越大，根據P=UI可知，燈泡的實際功率越大，燈泡越亮，故小燈泡的亮度決定于它的實際功率；
小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，小燈泡的電流跟它兩端的電壓不成正比，造成這一結果的主要原因是燈絲的電阻發生了變化．
故答案為：（1）電路圖：如上圖；表格：如上表；結論：①當電阻一定時，導體中的電流與電壓成正比；②當電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比；問題討論：如上圖；（2）原理方法：P=UI；組合；①右；②1.5；0.33；③左；結論評估：實際功率；電阻．

點評 本題考查了測量小燈泡的電功率實驗原理、滑動變阻器的使用、電表的讀數、電功率的計算、燈泡的亮度與實際功率的關系以及電阻與溫度的關系等，有很強的代表性，屬于中考常考的重點內容，應熟練掌握．