Question

1．在探究電流與電壓、電阻關系的實驗中，某小組同學連接了如圖甲所示電路．

（1）圖甲中有一根導線連接錯誤，請你在接錯的導線上打“×”，再畫出正確的導線．
（2）電路連接正確后，當C、D間接人電阻R₀時，移動滑動變阻器滑片P，讀出三組不同電壓下的電流值．此過程探究的是在電阻不變時，電流與電壓的關系．
（3）依次將C、D問的電阻R．換成定值電阻R₁、R₂，且R₀＜R₁＜R₂．要使電壓數保持不變，應將滑動變阻器的滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動．
【拓展】同學們將C、D間的電阻換成一只額定電壓是“3.8V”的小燈泡．在移動滑片的過程中，小燈泡逐漸變亮，記錄的電壓表與電流表示數如下表所示

U/V	2.2	2.6	3.0	3.4	3.8
I/A	0.24	0.26	0.28	0.30	0.32

①當小燈泡兩端電壓表的示數為3.8V時．電流表示數如圖乙所示，將電流表的示數填入表格相應位置，此時小燈泡的電功率為1.216W．
②同學們分析表中數據，發現通過燈泡的電流與其兩端電壓不成（選填“成”或者“不成”）正比，其原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而變大．

Answer 1

分析 （1）在探究電流與電壓、電阻關系的實驗中，電壓表與電阻并聯，電流表串聯在電路中；
（2）通過導體的電流與導體的電阻、電壓有關，研究電流與其中一個因素的關系時，要控制另一個因素不變；
（3）根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
拓展：①根據電流表量程確定分度值，根據P=UI求燈的功率；
②由表中數據，求出電壓與電流的比值，根據燈絲的電阻隨溫度的升高而變大分析．

解答 解：（1）原電路中電流表與變阻器并聯，電壓表串聯在電路中了，是錯誤的，電壓表與電阻并聯，電流表串聯在電路中，如下所示：

（2）電路連接正確后，當C、D間接人電阻R₀時，控制電阻不變，移動滑動變阻器滑片P，讀出三組不同電壓下的電流值，改變電壓的大小，故是研究在電阻不變時，電流與電壓的關系；
（3）根據串聯分壓原理可知，將定值電阻改接成較大的電阻時，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動，使電壓表的示數不變；
拓展：
①當小燈泡兩端電壓表的示數為3.8V時．電流表示數如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.32A，如下表所示：

U/V	2.2	2.6	3.0	3.4	3.8
I/A	0.24	0.26	0.28	0.30	0.32

此時小燈泡的電功率為：
P=UI=3.8V×0.32A=1.216W．
②由表中數據知，由歐姆定律，電壓與電流的比值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.24A}$≠$\frac{2.6V}{0.26A}$≠---≠$\frac{3.8V}{0.32A}$，這是因電流隨電壓的增大而增大，根據P=UI燈的功率增大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，故當電壓增大時，電阻也隨之增大，故燈的電阻不是一個定值，由U=IR，故通過燈泡的電流與其兩端電壓不成正比．
故答案為：（1）如上所示：（2）在電阻不變時，電流與電壓的關系；（3）A；
拓展：①1.216；②不成；燈絲的電阻隨溫度的升高而變大．

點評 本題探究電流與電壓、電阻關系，考查電路的連接、控制變量法的運用、操作過程，同時也考查了測燈的電功率的實驗及影響電阻大小的因素．