Question

8．王銳用如圖甲所示的電路探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”．

（1）請(qǐng)根據(jù)電路在圖乙的方框中畫出電路圖．
（2）王銳按要求正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置．其原因可能是電阻斷路（或滑動(dòng)變阻器的阻值為零、或滑動(dòng)變阻器短路）．（寫出一個(gè)）
（3）王銳在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，測(cè)出通過電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如表所示．

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（4）請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象；
（5）王銳在實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值為5Ω；當(dāng)通過的電流為0.5A時(shí)，電阻R消耗的電功率為0.25W．
（6）如果將實(shí)驗(yàn)電路中的電阻R更換成一個(gè)額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，要進(jìn)行“測(cè)量小燈泡的額定電功率”的實(shí)驗(yàn)，則對(duì)實(shí)驗(yàn)電路還必須進(jìn)行怎樣的改動(dòng)：增加一節(jié)干電池（或增大電源電壓），并將電壓表的量程改為0～15V．

Answer 1

分析 （1）掌握實(shí)物電路的連接，特別注意電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的接法，電壓表與電阻并聯(lián)，電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，對(duì)照實(shí)物圖畫出對(duì)應(yīng)的電路圖；
（2）若電阻兩端的電壓等于電源電壓，可能是電阻斷路或滑動(dòng)變阻器電阻為零；
（4）根據(jù)表中電壓表示數(shù)對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)，在坐標(biāo)中找到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，利用描點(diǎn)法畫出對(duì)應(yīng)的圖象；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格中的某一組數(shù)據(jù)根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻值，根據(jù)公式P=UI=I²R計(jì)算出電功率的值；
（4）從電源、電壓表、電流表的量程進(jìn)行分析．

解答 解：（1）電壓表應(yīng)與電阻R并聯(lián)，電流表與電阻R串聯(lián)接入，對(duì)實(shí)物圖畫出對(duì)應(yīng)的電路圖：

（2）電壓表偏轉(zhuǎn)到滿偏，說明此時(shí)電阻兩端的電壓等于電源電壓，可能是電阻斷路或滑動(dòng)變阻器的阻值為零或滑動(dòng)變阻器短路；
（4）根據(jù)表中電壓值和對(duì)應(yīng)的電流值運(yùn)用描點(diǎn)法畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象，如下圖；

（5）由表格中的第一列數(shù)據(jù)知，當(dāng)電壓為0.5V時(shí)，電流為0.1A，由I=$\frac{U}{R}$得，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)電流為0.5A時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.5V，所以P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
（6）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電源應(yīng)增加一節(jié)電池或換用電壓大于3.8V的學(xué)生電源；電壓表的量程應(yīng)改為0～15V；
故答案為：（1）見上圖；（2）電阻斷路（或滑動(dòng)變阻器的阻值為零、或滑動(dòng)變阻器短路）；（3）5；1.25；（4）增加一節(jié)干電池（或增大電源電壓），并將電壓表的量程改為0～15V．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電阻的電流跟兩端電壓的關(guān)系，考查了電路圖的畫法、電路故障分析、畫電阻R的U-I關(guān)系圖象、電功率的計(jì)算等知識(shí)，考查得很全面也很典型．