【文章內(nèi)容簡介】 、開關各一個，不同阻值的定值電阻及導線若干，圖甲是他們連接的實驗電路。（1）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到____（選填“A”或“B”）端（2）閉合開關后，他們移動滑動變阻器的滑片至某一位置，電流表示數(shù)如圖乙所示，接著繼續(xù)探究，把所測數(shù)據(jù)填在了下表中實驗次數(shù)12345電壓U/V1電流I/A①圖乙中電流的示數(shù)為____A。②圖丙是以電流Ⅰ為縱坐標、電壓U為橫坐標建立的平面直角坐標系，請根據(jù)他們所測數(shù)據(jù)、在坐標系中描點，畫出I﹣U圖象，并標標記為a。（___）（3）圖丙中b、c、d三條I﹣U圖象，是其他組同學選擇5Ω、10Ω和20Ω的定值電阻，按圖甲電路測量數(shù)據(jù)所畫。①單獨分析圖丙中每條I﹣U圖象，可以得到的結(jié)論是_____。②該小組同學發(fā)現(xiàn)，分析圖丙中的I﹣U圖象，還能得到：“當導體兩端電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比”這一規(guī)律。請寫出分析方法：_____。③驗證②中的規(guī)律，該小組的同學選擇了5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，準備分別接入圖甲電路，測量電流進行探究，有同學提議：既然探究時需要保持電阻兩端電壓不變，圖甲中可以不用連接滑動變阻器和電壓表。他們按照提議分別將三只電阻由小到大接入電路，閉合開關后，，發(fā)現(xiàn)無法驗證②中的規(guī)律。于是他們計劃仍按圖甲進行探究，分析測量數(shù)據(jù)后，選定準備加在電阻兩端的電壓值U．為確保完成驗證，則這個電壓值U的范圍為____。A．＜U≤3VB．＜U＜C．＜U≤D．＜U＜【答案】（1）B； （2）①； ②； （3）①電阻一定時，電流與電壓成正比： ②控制變量法； ③B 【解析】【分析】（1）閉合開關前，滑片必須處于最大阻值處；（2）根據(jù)圖乙中電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)；在坐標系中描點，畫出IU圖象；（3）①單獨分析圖丙中每條IU圖象為過原點的直線，據(jù)此得出結(jié)論；②由上圖知，找出對應的電流大小，結(jié)合電阻大小，考慮到誤差因素，得出結(jié)論；③根據(jù)U=；設電源本身的電壓為E，對外提供的電壓為U，根據(jù)歐姆定律，得出R獲得的電壓為表達式，將此式變形，由數(shù)學知識得出關系式，根據(jù)根據(jù)該小組的同學選擇了5Ω、10Ω的定值電阻，、得出故這個一次函數(shù)關系式；要控制當電阻的電壓值U為一定值，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分的電壓也為一定值，由分壓原理，定值電阻和變阻器分得的電壓之比 一定值，故當電阻為20Ω時，變阻器連入電路中的電阻最大為20Ω，此時的總電阻為40Ω，代入這個關系式得出電壓表最小值，根據(jù)分壓原理，確定電壓表示數(shù)大于的電壓值；當電阻最小為5Ω時，電路中的電流最大，變阻器連入電路中的電阻最小，此時電壓表有最大值，同理求出小于的電壓值?！驹斀狻浚?）根據(jù)題意可知，閉合開關前，滑片必須處于最大阻值處，即應將滑動變阻器的滑片P移到B端；（2）①圖乙中電流表選用小量程，；②圖丙是以電流Ⅰ為縱坐標、電壓U為橫坐標建立的平面直角坐標系，根據(jù)他們所測數(shù)據(jù)、在坐標系中描點，畫出IU圖象，并標記為a，如下圖所示：（3）①單獨分析圖丙中每條IU圖象，因為過原點的直線，故可以得到的結(jié)論是電阻一定時，電流與電壓成正比；②由上圖知，、結(jié)合電阻大小分別為20Ω、10Ω、5Ω，考慮到誤差因素，電流與對應的電阻之積為一定值，故還能得到：當導體兩端電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比”這一規(guī)律；分析方法采用了控制變量法；③根據(jù)U=、都小于電源電壓3V，是因為電源有內(nèi)阻的原因；設電源本身的電壓為E，對外提供的電壓為U，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得，電路中的電流：，由歐姆定律，R獲得的電壓為：，由數(shù)學知識得，對外提供的電壓U的倒數(shù)與串聯(lián)電阻（電源內(nèi)阻r之外的電阻）的倒數(shù)為一次函數(shù)的關系，即為，根據(jù)該小組的同學選擇了5Ω、10Ω的定值電阻，、將已知量代入上式：，解方程組得：，這個一次函數(shù)關系式為：，他們計劃仍按圖甲進行探究，因要控制當電阻的電壓值U為一定值，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分的電壓也為一定值，由分壓原理，定值電阻和變阻器分得的電壓之比為一定值，故當電阻為20Ω時，變阻器連入電路中的電阻最大為20Ω，此時的總電阻為40Ω，代入這個關系式：，解得U=，變阻器與電阻的電阻相等，根據(jù)分壓原理，；當電阻最小為5Ω時，電路中的電流最大，變阻器連入電路中的電阻最小，此時電壓表有最大值，當變阻器電阻連入電路中的電阻為0時，將5Ω代入這個關系式：，解得U=，綜上，他們計劃仍按圖甲進行探究，分析測量數(shù)據(jù)后，選定準備加在電阻兩端的電壓值U，為確保完成驗證，＜U＜，故選B。二、初三物理 電功率 易錯壓軸題（難）13．小聰在“探究電流和電阻關系”的實驗中，連接電路，如圖甲所示．可用的定值電阻有5Ω、10Ω、l5Ω．（1）請你用筆劃線代替導線，把圖甲所示的電路補充完整，并且使滑動變阻器的滑片向右移動時連入電路中的阻值變大_____．（2）他把5Ω的電阻連入電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，電路中的故障可能是_____（寫出一種即可）．故障排除后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，達到實驗要求，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電路中的電流為_____A．（3）將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，閉合開關，應將滑動變阻器的滑片向_____（選填“左”或“右”）端移動，直到電壓表的示數(shù)為_____V止，記錄電流表的示數(shù)．（4）完成上述實驗之后，小聰想測量一個小燈泡的額定功率，已知小燈泡的額定電壓為U額．他又找來一個阻值為R0的定值電阻，設計了電路圖丙．請補全實驗步驟并寫出表達式①只閉合開關S和_____（選填“S1”或“S2”），移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為_____，此時小燈泡正常發(fā)光．②只閉合開關S和_____（選填“S1”或“S2”），保持滑動變阻器滑片的位置不動，記下電流表的示數(shù)I．③小燈泡額定功率的表達式是P額=_____．（用已知量和所測物理量符號表示）【答案】 電阻（或電壓表）短路 右 2 S2 S1 【解析】【分析】【詳解】（1）要使滑片向右移動時連入電路中的阻值變大，故連接滑動變阻器的左下接線柱與電阻串聯(lián)，如圖：（2）他把5Ω的電阻連入電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路為通路，電壓表無示數(shù)，電路中的故障可能是電阻短路，或電壓表短路；電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，；（3）由歐姆定律的變形公式，電壓表示數(shù)：，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數(shù)為2V；（4）①只閉合開關S和S2，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為，此時小燈泡正常發(fā)光．②只閉合開關S和S1，保持滑動變阻器滑片的位置不動，記下電流表的示數(shù)I．③在①中，電流表測定值電阻的電流，根據(jù)歐姆定律的變形公式，U=IR，定值電阻的電壓為，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為額定電壓，燈正常發(fā)光；在②中，電流表測燈與定值電阻并聯(lián)的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律燈的額定電流為：，可得，小燈泡額定功率的表達式是：14．Pm＝R0I1（I2﹣I1）。在測量小燈泡電功率的實驗中，已知燈泡額定電壓U額=，電源電壓保持不變。（1）用筆畫線代替導線把甲圖電路連接完整。（_______）（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，此時電流表示數(shù)（如圖乙）為___A，則小燈泡的額定功率是________W。（3）如果沒有電壓表，用如圖丙所示電路也可測小燈泡的額定功率。其中，定值電阻的阻值為R0。先斷開開關S閉合開關S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)為；再保持變阻器滑片的位置不變，只斷開開關________、閉合其它開關，讀出電流表示數(shù)為I，燈泡額定功率的表達式為P額=___________（用R0、U額、I的代數(shù)式表示）?！敬鸢浮? S1 U額(I) 【解析】【詳解】（1）將變阻器的最大阻值連入電路中，連接變阻器的左下方接線柱，如下圖所示：（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表選用小量程，此時電流表示數(shù)（如圖乙），則小燈泡的額定功率：P=UI==；15．所以B選項正確．，電源電壓恒為6V。（1）小明連接如圖甲所示的電路，準備閉合開關時，發(fā)現(xiàn)有接線錯誤。請你按要求在圖將需改錯的導線畫““，并補畫出正確的導線___________。要求：閉合開關后，當滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大。（2）電路完善后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，電流表示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為_____A，此時小燈泡的電阻為_____Ω．額定功率為_____W．（保留小數(shù)點后兩位）（3）在提供的滑動變阻器中，分別有規(guī)格為A（5Ω 2A）、B（20Ω 1A）、C（100Ω ），則應選擇_____（選填“A“B”或“C“）。（4）小明同學多次移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖丙所示的圖象，通過圖象可以發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這一現(xiàn)象表明：燈絲的電阻隨溫度的升高而_____（選填：“增大”、“不變”、“減小”）?！敬鸢浮? B 增大【解析】（1）小明連接如圖甲所示的電路，滑動變阻器連接了下面兩個接線柱是錯誤的；根據(jù)要求：閉合開關后，當滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，即電阻變小，則左下的接線是正確的，右側(cè)導線應拆下，連接到金屬桿右端，如圖；電壓表串聯(lián)，電流表并聯(lián)在電路中也是錯誤的，將燈左端連接電流表的導線拆下，燈左端連接到電壓表的“15V”接線柱即可，如圖：（2）電路完善后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表使用小量程，，此時小燈泡的電阻為：；額定功率為：；（3）燈正常工作時，所以C滑動變阻器不合適；滑動變阻器兩端的電壓為：，則滑動變阻器的最小阻值為：，所以A滑動變阻器的阻值小，不合適；故選B滑動變阻器。（4）根據(jù)圖象知：，電阻為；當電壓為3V時，電阻為；，；可知，當電壓升高時，電阻是變大的，因為電壓升高時燈的實際功率變大，燈絲的溫度升高，而通?；徒饘賹w電阻隨溫度的升高而增大；從圖像也可以直接看出，當電壓升高時，電流的增大變慢了，即電阻增大了；所以表明：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。16．在“測小燈泡電功率實驗”中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2．5V．（1）請用筆畫線代替導線將圖甲所示的實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時小燈變亮）．（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調(diào)至最_________（填“左”或“右”）端．（3）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路故障原因是_____________．（4）故障排除后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數(shù)為1．5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時小燈泡的功率為＿＿＿W．若使小燈泡正常發(fā)光，應將滑片向_________（填“左”或“右”）端移動．（5）若將圖甲中小燈泡換成定值電阻，其他元件不變，下列實驗可完成的是（ ）A．探究通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系B．探究電流與電壓的關系C．探究電流與電阻的關系【答案】（1）如圖所示（2）左 （3）小燈泡斷路（或小燈泡燈絲斷了 或小燈泡接觸不良） （4）0．48 右 （5）B【解析】試題分析：（1）滑動變阻器要接一上一下兩個接線柱，由電源電壓為3V可知電壓表選小量程03V，與小燈泡并聯(lián)，連線如圖所示．（2）閉合開關前滑動變阻器滑片要移到阻值最大處，如圖應移動到左端．（3）電流表無示數(shù)說明電路有斷路故障，又電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱與電源相連電路為通路，故與電壓表并聯(lián)的小燈泡處斷路．（4）由圖乙可見電流為0．32A，此時小燈泡功率為P=UI=1．5V0．32A=0．48W，要使小燈泡正常發(fā)光需要將燈泡兩端電壓提升到額定電壓2．5V，故應減小滑動變阻器接入電路電阻，將滑片向右移，（5）該電路無法比較產(chǎn)生熱量的多少，A選項錯誤；可以通過移動滑片改變電路中的電流和定值電阻兩端的電壓，從而探究電流與電壓的關系，B選項符合題意，選填B；探究電流與電阻的關系需要改變電阻值進行多次實驗，只有一只定值電阻無法完成實驗，C選項不符合題意．答案：（1）如圖所示 （2）左 （3）小燈泡斷路（或小燈泡燈絲斷了 或小燈泡接觸不良） （4）0．48 右 （5）B17．此題主要考查的是學生對“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流的關系”實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的運用是解決該題的關鍵．如圖所示，用兩節(jié)干電池測小燈泡的電功率．，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω2A”．（1）用筆畫線代替導線將電路連接完整___．（2）連接電路時，開關應______，滑動變阻器的滑片應移到最____（選填“左”或“右”）端.（3）圖示為電壓表示數(shù)2V時，電流表的示數(shù)，其讀數(shù)為_____A，此時燈泡的電功率為______W；要使燈泡正常發(fā)光，應將滑片向________（選填“左”或“右”）移動．（4），無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器滑片，都無法使電壓表示數(shù)變大，要用此燈泡繼續(xù)完成實驗，你的做法是________________．（5），為比較燈泡不同電壓下功率關系，______（選填“需要”或“不需要”）重新測量前兩次的實驗數(shù)據(jù)．【答案】 斷開 左 右 換用兩節(jié)新的干電池進行實驗（使用三節(jié)電池完成實驗） 不需要 【解析】【分析】【詳解】（1）電壓表并聯(lián)在小燈泡兩側(cè) （2）連接電路時開關應該斷開，滑動