Question

19．小明用如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”．
（1）要求滑動變阻器滑片向右移動，電流表示數(shù)減小，請用筆畫線代替導(dǎo)線，繼續(xù)完成圖乙中實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）小明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R處斷路（只需寫出一種可能）．
（3）小明在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，測出通過電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值如下表所示：

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/V	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

小明在本次實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值為5Ω；通過分析上表數(shù)據(jù)可以得到的初步結(jié)論是電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（4）僅通過一個電阻探究得出的結(jié)論是否可靠呢？為了避免偶然性，小明接下來的操作應(yīng)該是更換定值電阻，重復(fù)試驗(yàn)．
（5）如果將實(shí)驗(yàn)電路中的電阻R更換成一個額定電壓為3.8V，阻值為10Ω的小燈泡，進(jìn)行“測量小燈泡的額定電功率”的實(shí)驗(yàn)，則對實(shí)驗(yàn)電路還須進(jìn)行的改動的是增加一節(jié)干電池（換一個電壓高于3.8V的學(xué)生電源）；電壓表換接0～15V的量程．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程，且與電阻并聯(lián)；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置說明電壓表并聯(lián)在電源的兩端測電源的電壓，據(jù)此分析可能的原因．
（3）由圖象可知，電壓與電流成正比，由表中數(shù)據(jù)找出電壓與對應(yīng)的電流，由歐姆定律可求出導(dǎo)體電阻；
（4）多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更為準(zhǔn)確；
（5）額定電功率是小燈泡在額定電壓下的實(shí)際功率，所以小燈泡兩端的電壓必須達(dá)到它的額定電壓．

解答 解：（1）電源的電壓為2×1.5V=3V，電壓表的量程為0～3A，且與電阻并聯(lián)；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置說明電壓表并聯(lián)在電源的兩端測電源的電壓，可能是電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦芳措娮鑂斷路，也可能是此時滑動變阻器接入電路的電阻為0；
（3）由圖知，當(dāng)U=0.5V時，I=0.1A，則
定值電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
（4）為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，應(yīng)該更換定值電阻，重復(fù)試驗(yàn)；
（5）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(dá)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．
故答案為：
（1）見上圖；
（2）電阻R處斷路；
（3）5；電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（4）更換定值電阻，重復(fù)試驗(yàn)；
（5）增加一節(jié)干電池（換一個電壓高于3.8V的學(xué)生電源）；電壓表換接0～15V的量程．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵：一是連接實(shí)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；二是理解額定功率的物理意義，會測量用電器的額定功率．