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17.如圖所示電路中,電源電壓為4.5V,滑動變阻器的規格為“30Ω 1A”
(1)小麗想用該電路研究“電流與電阻的關系”,請幫她把電路連接完整.在研究電流與電阻關系時,移動滑動變阻器的滑片P,其目的是控制電壓表示數不變.小麗發現無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達到2.0V,經檢查電路完好.為順利完成實驗,可行的措施有換用阻值更大的滑動變阻器(或降低電源電壓)(寫一種即可)
(2)小王同學選用另一組規格相同的實驗器材,進行“測定小燈泡額定功率”的實驗(小燈泡額定電壓為2.5V).小王按小麗的電路,將定值電阻換成小燈泡,電壓表量程改為“0-3V”,連接好電路進行實驗.閉合開關后,電壓表如乙圖所示,要測小燈泡的正常發光的功率,接下來小王應該向左(填“向左”或“向右”,參考圖甲)移動滑動變阻器.在測量小燈泡電阻時,為了使測量結果更準確,我們采用多次測量取平均值的方法.問:在測燈泡電功率時,小王能否運用該方法處理實驗數據?并說明理由不能,因燈的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個定值,取平均值沒有意義.

分析 (1)將電阻與電流表串聯,電壓表并聯在電阻兩端;
研究電流與電阻關系時,要控制電阻的電壓不變;
根據串聯電路電壓的規律及分壓原理,確定變阻器的最大電阻至少為多少,確定可行的操作;
(2)燈在額定電壓下正常發光,根據圖中電壓表小量程讀數,比較電壓表示數與額定電壓的大小,根據串聯電路電壓的規律及分壓原理確滑片移動的方向;
根據燈的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個定值分析.

解答 解:(1)將電阻與電流表串聯,電壓表并聯在電阻兩端,如下所示:

研究電流與電阻關系時,要控制電阻的電壓不變,故移動滑動變阻器的滑片P,其目的是:控制電壓表示數不變.
電源電壓為4.5V,當電壓表示數為2.0V時,變阻器分得的電壓:
U=U-U′=4.5V-2.0V=2.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數的$\frac{2.5V}{2.0V}$=1.25倍,根據分壓原理,變阻器的最大電阻至少為:1.25×R,無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達到2.0V,可能是現有變阻器的最大電阻過小,或電源電壓太高,故可換用阻值更大的滑動變阻器或降低電源電壓;
(2)燈在額定電壓下正常發光,圖中電壓選用小量程,分度值為0.1V,示數為2.2V,小于燈的額定電壓2.5V,應增大燈的電壓,根據串聯電路電壓的規律,應減小變阻器的電壓,由分壓原理,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向左移動,直到電壓表示數為額定電壓;
因燈的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個定值,取平均值沒有意義,故不能采用多次測量取平均值的方法.
故答案為:(1)如上所示;控制電壓表示數不變;換用阻值更大的滑動變阻器或降低電源電壓;
(2)不能,因燈的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個定值,取平均值沒有意義.

點評 本題研究“電流與電阻的關系”,考查電路的連接、控制變量法及對實驗器材的要求及影響電阻的因素和數據的處理.

練習冊系列答案
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(1)閉合開關前,要將滑動變阻器滑片移到最左(填“左”或“右”)處.
(2)當移動滑動變阻器的滑片使小燈泡正常工作時,電流表示數如圖乙,則小燈泡的額定功率為0.7瓦.
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