Question

17．如圖所示，小亮利用電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、電源、阻值不同的電阻及導(dǎo)線等實驗器材，探究電流與電壓、電阻的關(guān)系．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小亮完成實物電路的連接．要求滑動變阻器滑片P向左移動時，電流表的示數(shù)變小，導(dǎo)線不能交叉；
（2）小亮正確連接電路后，閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片P，電流表的示數(shù)始終為0，電壓表的示數(shù)約為3V，實驗所用導(dǎo)線完好無損，則電路中出現(xiàn)的故障是R斷路．
（3）實驗中，滑動變阻器具有保護電路的作用．另外，在探究電流與電壓的關(guān)系時，通過移動滑片P來改變定值電阻兩端電壓；在探究電流與電阻的關(guān)系時，通過移動滑片P來控制電阻兩端電壓不變；
（4）小亮將電阻R換成一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡，想測量它的額定功率．為此，需要對原電路進行兩處改動：一是增加一節(jié)干電池，二是電壓表換接0～15V的量程（或把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端）．

Answer 1

分析 （1）探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時，電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端電壓，電流表測量電路電流；根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程；
當滑動變阻器滑片P向左移動時，電流表的示數(shù)變小，說明滑動變阻器接入電路的阻值變大，故需將右下接線柱接入電路；
（2）電流表示數(shù)為零，說明電路出現(xiàn)斷路故障；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷斷路的位置；
（3）探究電流與電壓的關(guān)系時，需保持電阻不變；探究電流與電阻的關(guān)系時，需保持電阻兩端電壓不變；
（4）題目中告訴小燈泡的額定電壓，要注意分析電壓表的量程及電源電壓．

解答 解：（1）因為電源電壓為3V，所以電壓表量程選擇0～3V的量程；
使滑動變阻器的右下接線柱與定值電阻R的右接線柱相連，電壓表的3V接線柱與R的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片P，電流表的示數(shù)始終為0，說明電路某處發(fā)生斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，說明R斷路；
（3）探究電流與電壓的關(guān)系時，通過移動滑片P來改變定值電阻兩端電壓；
在探究電流與電阻的關(guān)系時，通過移動滑片P來控制電阻兩端電壓不變；
（4）額定電功率是小燈泡在額定電壓下實際的功率，小燈泡兩端的電壓必須達到它的額定電壓，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，因此電源必須增加一節(jié)干電池，此時電源電壓成了1.5V×3=4.5V，電壓表的量程也應(yīng)選擇0～15V；或者電壓表的量程不變，把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，當電壓表示數(shù)為0.7V，燈泡兩端電壓為3.8V．
故答案為：（2）R斷路；（3）定值電阻兩端電壓；電阻兩端電壓不變；（4）增加一節(jié)干電池；電壓表換接0～15V的量程（或把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端）．

點評 （1）連接實物電路圖時，開關(guān)斷開，滑動變阻器的滑片移到最大阻值處，電壓表根據(jù)電源電壓選量程，電流表根據(jù)電路中最大電流選量程；
（2）掌握控制變量法的應(yīng)用，理解額定功率的物理意義，會測量用電器的額定功率．