Question

圖甲是小明探究電流跟電壓關系的電路圖．若電源電壓保持不變，當開關S閉合后，將滑動變阻器的滑片P從a端移到b端，電流表和電壓表的示數變化關系如圖乙所示．

（1）由圖象可知：通過R的電流與R兩端的電壓成    ，R的最大功率P=    W，滑動變阻器的最大阻值R_滑=    Ω．
（2）實驗操作中滑片至少要移動    次，目的是    ．
（3）在完成以上實驗后，小明又測額定電壓為2.5V的小燈泡的電流和電壓，下列圖象正確的是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）讀圖可知這是一個正比例函數圖象，R的功率可從圖中獲得數據，用公式P=UI求出，滑動變阻器的最大阻值也可從圖中獲得數據，用求出；
（2）滑動變阻器的作用除了保護電路之外，更重要的是改變電路中的電壓與電流從而達到探究規律的目的；
（3）圖象中表示出了電流與電壓之間的變化關系，我們又知道燈絲的電阻會隨著溫度的升高而增大，因此這條線應該是一條曲線，而且它的彎曲方向應符合燈絲電阻的變化規律．
解答：解：（1）因為電流隨電壓的變化圖象為正比例函數圖象，且呈一條直線，所以能過R的電流與R兩端的電壓成正比．R功率最大時是其兩端電壓為3V時，此時對應的電流為0.6A，據公式P=UI=3V×0.6A=1.8W．滑動變阻器阻值最大時，就是滑片P在a端時，從圖象中可知，此時R兩端的電壓為0.5V，流經變阻器的電流為0.1A．又因為當滑片P在b端時，電壓表的示數為3V，可知這就是電源電壓，那么可進一步推出，當滑片P在a端時，滑動變阻器兩端的電壓就等于3V-0.5V=2.5V．根據公式；
（2）為了探究電流與電壓的關系，必須測量多組數據，一般不少于3次，實驗中要靠滑片的滑動來實現這一變化；
（3）小燈泡與定值電壓最大的不同在于，它的燈絲阻值會隨著溫度的升高而變大，其圖象應是一條曲線，所以A錯．因為電流增大時，燈絲的溫度會升高，燈絲的阻值會變大，選擇電壓U與電流I的對應點，根據歐姆定律，就應該是此時電阻的阻值，通過觀察圖象的彎曲方向，C和D都不符合電阻值隨溫度的升高而增大，只有B符合這一規律．
故答案為：（1）正比，1.8，25；（2）3，多次實驗、尋找規律；（3）B．
點評：圖象中包含了大量有用的信息，關鍵看我們能否結合實驗的要求將其找出，然后再利用相關公式進行計算．小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大，所以它的圖象是一條曲線而非理想中的直線．