Question

某興趣小組利用圖所示電路進行如下的實驗研究．

	1	2	3	4
U/V	2.0	3.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.29	0.40	0.51

（1）斷開S₃，閉合S₁、S₂，調節滑動變阻器，得到上面表中四組數據．根據表中的數據．可計算電阻R=

 

Ω．
（2）斷開S₂，閉合S₁、S₃，調節滑動變阻器，測量燈泡L兩端的電壓和電流，根據測量數據繪制成如圖的U-I關系圖象．由圖象分析，當電壓表示數為2V時，燈泡L的電阻R_L=

 

Ω．

（3）閉合S₁、S₂和S₃，調節滑動變阻器，當電壓表示數為2V時，電流表的示數是

 

A．
（4）根據圖完成本實驗的實物線路的連接（圖中還有4條未接）．
（5）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應放在

 

端（選填“左”或“右”）．
（6）實驗過程中，滑動變阻器的滑片向右移動時燈絲將變

 

（選填“亮”或“暗”）．
（7）若實驗過程中電流表的讀數突然變大，而電壓表的讀數為0，經檢測電壓表沒有損壞．可能發生的故障是

 

Answer 1

分析：（1）由歐姆定律求得各次實驗的電阻，求出平均值即為電阻值；
（2）由圖象找出電壓2.0V時的電流，由歐姆定律求得電阻；
（3）電壓不變電阻和燈泡中的電流不變，由并聯電路的規律可求得電流表的示數；
（4）由原理圖完成實物圖，注意滑動變阻器及并聯部分的連接；
（5）為了電路的安全開始時滑動變阻器應讓接入電阻最大；
（6）滑動變阻器向右移動時，電阻增大，由歐姆定律可知電流減小，則可求得燈泡的亮度變化；
（7）電流表示數變大，說明電路中電阻減小，電壓表沒有示數則與電壓表并聯部分電路應短路．

解答：解：（1）斷開S₃，閉合S₁、S₂，電路中只的電阻R，由歐姆定律得：
R₁=

U1

I1

=

2V

0.2A

=10Ω，R₂=

U2

I2

=

3.0V

0.29

≈10.3Ω，
R₃=

U3

I3

=

4V

0.40A

=10Ω，R₄=

U4

I4

=

5V

0.51A

=9.8Ω，
則R=

R1+R2+R3+R4

4

=

10Ω+10.3Ω+10Ω+9.8Ω

4

≈ 10Ω，
故電阻阻值為10Ω；
（2）由圖象知，當電壓為2V時，電流為0.4A，則由歐姆定律得：R_L=

U

I

=

2V

0.4A

=5Ω
燈泡的電阻為5Ω；
（3）開關全閉合后，電阻與燈泡并聯，電阻中電流I_R=

U

R1

=

2V

10Ω

=0.2A，
燈泡中電流I_L=

U

RL

=

2V

5Ω

=0.4A，則由串聯電路的規律可得，總電流I=I_R+I_L=0.2A+0.4A=0.6A；
（4）根據原理圖連接實物圖，注意滑動變阻器的連接和電表的接線柱，答案如圖：
（5）接通電路前應讓滑動變阻器接入電阻最大，即應滑到最右側；
（6）將滑片向右滑動時，接入電阻變大，則電路中電流減小，故燈泡的亮度變暗；
（7）電路中讀數變大，說明電阻減小，并且電壓表無示數，說明與電壓并聯部分發生了短路，即R或L短路．
故答案為：（1）10；（2）5；（3）0.6；（4）如圖所示；（5）右；（6）暗；（7）R或L短路．

點評：本題問題較多，但每小題均為常見題型，故做此類題目時應注意將題目分解為若干小題進行分析．