Question

（1）在驗證歐姆定律實驗中，所連接的電路如甲圖所示，當E、F間接入的電阻R保持不變時，移動滑動變阻器R的滑片P，讀出三組不同電壓下的電流值，可探究出：當電阻一定是，電流與電壓成______比．調節變阻器的滑片P，使電壓表的示數為U，再依次將E、F間的電阻R換成定值電阻R₁、R₂，且R₂＞R₁＞R，要使E、F間的電壓表示數保持U不變，應將滑動變阻器的滑片P逐漸向______（選填“A”、“B”）端移動，可探究電流與電阻的關系．
（2）在測小燈泡的電功率時，將E、F間的電阻換成一只額定電壓是“3.8V”的小燈泡．在乙圖電路中，當滑動變阻器的滑片P向______（選填“A”、“B”）端移動，燈泡L逐漸變亮，電壓表的示數逐漸變大，電流表的示數逐漸______（選填“變大”、“變小”），通過比較還發現，在燈泡逐漸變亮的過程中，電壓表示數與電流表示數的比值在增大，造成這一比值增大的原因是______．當小燈泡兩端電壓表的示數為3.8V時，電流表示數如圖丙所示，則電流表的示數為______A，小燈泡的電功率為______W．最后歸納時，老師告訴同學們，電壓表的內阻很大，它并聯在電路中時，只有極小的電流通過電壓表，可以忽略不計，我們就是用上述方法測量小燈泡電功率的，假如考慮了電流通過電壓表的影響，你們測量的小燈泡額定功率比小燈泡真實的額定功率______（選填“偏大”、“偏小”、“相等”）

Answer 1

【答案】分析：（1）掌握電流和電壓的關系：電阻不變，電流和電壓成正比．
探究電流與電阻的關系時，要保持電阻兩端的電壓不變．若電阻變大，根據串分壓的知識，則電阻兩端的電壓變大，串分壓的知識判斷滑片的移動方向．
（2）滑動變阻器的大小是由滑片到下面一個接線柱之間的距離決定的．根據小燈泡變亮，判斷電路中的電流變化，從而判斷出滑片的移動方向及電壓表的示數變化．
解決此題還需知道燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
在進行電流表的讀數時，要確定電流表的量程及分度值．根據P=UI計算小燈泡的電功率．
要判斷小燈泡額定功率的大小，需判斷出小燈泡兩端的電壓和電流測量產生的誤差，從而可判斷出功率的誤差．
解答：解：（1）當電阻一定是，電流與電壓成正比．
R₂＞R₁＞R，所以電阻兩端的電壓在增大．根據串聯電路電壓等于各串聯電路電壓之和和串分壓的知識，要保持電阻兩端的電壓值不變，需將滑動變阻器的電阻增大，多分得一些電壓．所以滑片需向B端移動．
（2）燈泡L逐漸變亮，說明電路中的電流變大，電流表的示數就會變大．根據歐姆定律，滑動變阻器的電阻應減小，所以滑片需向左端即A端移動．
這時由于小燈泡燈絲溫度升高，而造成小燈泡電阻增大．
由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以其讀數為0.32A．由P=UI=3.8V×0.32A=1.216W
若考慮電壓表的電流，在測量中小燈泡兩端的電壓是正確的，而電流表的數值是小燈泡的電流和電壓表的電流和，所測電流值偏大，根據公式P=UI得，燈泡的功率偏大．
故答案為：（1）正；B；（2）A；變大；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；0.32；1.216；偏大．
點評：此題將探究電流和電壓、電阻的關系實驗與測量小燈泡的電功率實驗放在一起進行討論，是因為這兩個電路有相同的地方．
此題考查了滑動變阻器的應用及電流表的讀數．滑動變阻器的大小是由滑片到下面一個接線柱之間的距離決定的．在進行電流表的讀數時，要確定電流表的量程及分度值．
在此題中還用到了串分壓的知識及有關電功率的計算．