【正文】 7．如圖所示，電源電壓為 12V， R0=60Ω ，滑動變阻器的規(guī)格為 “50Ω 2A” ，電流表的量程為 “0 ～ ” ，小燈泡上標(biāo)有 “6V 3W” 字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全．則（ ） A． S閉合， S S2都斷開，滑動變阻器的滑片向 b端滑動時，燈泡變亮 B． S閉合， S S2都斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡正常發(fā)光，此時滑動變阻器接入電 路的電阻為 8Ω C． S、 S S2都閉合，電路消耗的總功率最小值為 D． S、 S S2都閉合，當(dāng)電路消耗的總功率最大時，滑動變阻器接入電路的阻值是 30Ω 【考點】 歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計算． 【分析】 （ 1） S閉合， S S2都斷開時，燈泡 L與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路中的電流． ① 根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，利用P=I2R可知燈泡實際功率的變化，進(jìn)一步判斷燈泡亮暗的變化； ② 根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和 P=UI求出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓 特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值； （ 2） S、 S S2都閉合時， R0與滑動變阻器并聯(lián)． ① 當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中消耗的總功率最小，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和 P= 求出電路消耗的總功率最小值； ② 當(dāng)電流表的示數(shù)最大時電路消耗的總功率最小，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過 R0的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過滑動變阻器的最大電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻． 【解答】 解：（ 1） S閉合， S S2都斷開時，燈泡 L與滑動變阻器串聯(lián)，電 流表測電路中的電流， ① 當(dāng)滑動變阻器的滑片向 b端滑動時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大， 由 I= 可知，電路中的電流變小， 因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小， 所以，由 P=I2R可知，燈泡的實際功率變小，燈泡變暗，故 A錯誤； ② 因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光， 所以，由 P=UI可得，電路中的電流： I=IL= = =， 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和， 所以，滑動變阻器兩端的電壓： U 滑 =U﹣ UL=12V﹣ 6V=6V， 則滑動變阻器接入電路中的電阻： R 滑 = = =12Ω ，故 B錯誤； （ 2） S、 S S2都閉合時， R0與滑動變阻器并聯(lián)， ① 當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中消耗的總功率最小， 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等， 所以，電路消耗的總功率最小值： P 小 = + = + =，故 C錯誤； ② 當(dāng)電流表的示數(shù) I′= 最大時，電路消耗的總功率最小， 通過 R0的電流： I0= = =， 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和， 所以，通過滑動變阻器的最大電流： I 滑 =I′ ﹣ I0=﹣ =， 滑動變阻器接入 電路中的電阻： R 滑 ′= = =30Ω ，故 D正確． 故選 D． 三、解答題（共 3小題，滿分 20分） 18．如圖甲所示是小紅設(shè)計的測量額定電壓為 “” 小燈泡電阻的部分實驗電路，電源電壓為 6V，正常工作時小燈泡的電阻約為 10Ω ．且小紅在連續(xù)實驗電路的過程中發(fā)現(xiàn)電壓表“0 ～ 15V” 量程損壞，只有 “0 ～ 3V” 的量程可以使用． （ 1）若小紅想測小燈泡正常發(fā)光是的電阻，請用筆畫線代替導(dǎo)線把電路連接完整． （ 2）實驗中有兩個可供選擇的滑動變阻器分別為 “5Ω 1A” 和 “10Ω 1A” ，為了順利完成實驗， 小紅應(yīng)選擇 10Ω 1 A 的變阻器最為合適． （ 3）小紅在實驗的過程中，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為 Ω ，根據(jù)所測數(shù)據(jù)小紅繪制了如圖丙所示的 U﹣ I圖象，則 乙 （選填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” 是小燈泡的 U﹣ I圖象，原因是 燈絲電阻隨溫度的升高而增大 ． （ 4）小紅還想探究 “ 導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻 ” 的關(guān)系，她設(shè)計的電路圖如圖丁所示： ① 若小紅閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，用電壓表分別測 R R2（ R1≠ R2）兩端的電壓，電壓表并聯(lián)在 R1兩端時有示數(shù)，并聯(lián)在 R2兩端時無示數(shù)，則此電路發(fā)生故障的原因是 R1斷路 ． ② 排除故障后，小紅分別用電壓表測出了 R R2兩端的電壓，請你猜想：通過以上操作，她能探究出 “ 導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻 ” 的關(guān)系嗎？ 不能 （填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ），你猜想的依據(jù)是 無法控制 R R2兩端的電壓相同且無法改變電流大小 ． 【考點】 電功率的測量． 【分析】 （ 1）電源電壓為 6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為 ，滑動變阻器的電壓為 ＜ 3V，可以利用 0～ 3V量程測量滑動變阻器的電壓；滑動變阻器要按一上一下的原則串聯(lián)在電路 中； （ 2）當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到 ，根據(jù)歐姆定律求出此時電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動變阻器的規(guī)格； （ 3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時的電阻；根據(jù)燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大判斷小燈泡的 U﹣ I圖象； （ 4） ① 電壓表并聯(lián)在 R1兩端時有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電壓表并聯(lián)在 R2兩端時無示數(shù)且電流表無示數(shù)說明電路斷路，即 R1斷路； ② 要探究電流與電阻兩端的關(guān)系時，應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，改變 定值電阻的阻值． 【解答】 解：（ 1）燈泡正常發(fā)光時的電壓為 ，此時滑動變阻器兩端電壓為 6V﹣ =＜ 3V，所以把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為，即可進(jìn)行實驗，滑動變阻器任意上方接線柱串聯(lián)在電路中，如下圖所示： （ 2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為 UL=，燈泡正常發(fā)光， 根據(jù)歐姆定律可知此時電路電流約為 I= = =， 此時滑動變阻器接入電路的阻值 R 滑 = = ≈ ＞ 5Ω ， 所以本實驗中應(yīng)該選擇規(guī)格為 “10Ω 1A” 的滑動變阻器； （ 3）電流表使用 0～ ，分度值為 ，示數(shù)為 ，小燈泡正常發(fā)光時的電阻 R= = ≈ ； 因燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大，所以乙是小燈泡的 U﹣ I圖象； （ 4） ① 小紅閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表并聯(lián)在 R1兩端時有示數(shù)，并聯(lián)在 R2兩端時無示數(shù)，說明電阻 R1斷路； ② 小紅不能探究出 “ 導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻 ” 的關(guān)系，原因是無法改變電路中的電流且兩電阻兩端的電壓不相等． 故答案為：（ 1）如上圖所示；（ 2） “10Ω 1 A” ；（ 3） ；乙；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；（ 4） ①R 1斷路； ② 不能；無法控制 R R2兩端的電壓相同且無法改變電流大?。? 19．小宇和同學(xué)們在 “ 探究電流與電阻關(guān)系 ” 的實驗中，所用的器材有：三節(jié)新干電池，“5Ω 、 10Ω 、 15Ω 、 20Ω” 的電阻各一個，滑動變阻器一個，電流表使用 0～ ，電壓表使用 0～ 3V的量程，開關(guān)和導(dǎo)線若干．請你和他一起完成下列實驗： （ 1）小宇選用器材時發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，他應(yīng)該 校零 ；在連接實物電路的過程中，開關(guān)要 斷開 ． （ 2）小宇連成如圖乙所示的電路，他剛要閉合 開關(guān)，同組的小紅提醒他，實物連接有一處錯誤，請在錯誤的導(dǎo)線上劃 “ ” ，并畫出正確的連線． （ 3）改正錯誤連接后，閉合開關(guān)，移動滑片 P觀察兩表的示數(shù)，為了記錄相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，請你幫他設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格． （ 4）在實驗過程中，控制定值電阻兩端的電壓為 2V不變，當(dāng)小宇用 20Ω 的定值電阻替換了 15Ω 的定值電阻后，繼續(xù)進(jìn)行實驗，無論怎樣移動滑動變阻器