【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 小值，根據(jù)分壓原理，確定電壓表示數(shù)大于的電壓值；當(dāng)電阻最小為5Ω時(shí)，電路中的電流最大，變阻器連入電路中的電阻最小，此時(shí)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(guān)前，滑片必須處于最大阻值處，即應(yīng)將滑動(dòng)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(biāo)、電壓U為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)他們所測(cè)數(shù)據(jù)、在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，畫出IU圖象，并標(biāo)記為a，如下圖所示：（3）①單獨(dú)分析圖丙中每條IU圖象，因?yàn)檫^(guò)原點(diǎn)的直線，故可以得到的結(jié)論是電阻一定時(shí)，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(duì)應(yīng)的電阻之積為一定值，故還能得到：當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)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?yàn)殡娫从袃?nèi)阻的原因；設(shè)電源本身的電壓為E，對(duì)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(xué)知識(shí)得，對(duì)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(guān)系，即為，根據(jù)該小組的同學(xué)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(gè)一次函數(shù)關(guān)系式為：，他們計(jì)劃仍按圖甲進(jìn)行探究，因要控制當(dāng)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(dāng)電阻為20Ω時(shí)，變阻器連入電路中的電阻最大為20Ω，此時(shí)的總電阻為40Ω，代入這個(gè)關(guān)系式：，解得U=，變阻器與電阻的電阻相等，根據(jù)分壓原理，；當(dāng)電阻最小為5Ω時(shí)，電路中的電流最大，變阻器連入電路中的電阻最小，此時(shí)電壓表有最大值，當(dāng)變阻器電阻連入電路中的電阻為0時(shí)，將5Ω代入這個(gè)關(guān)系式：，解得U=，綜上，他們計(jì)劃仍按圖甲進(jìn)行探究，分析測(cè)量數(shù)據(jù)后，選定準(zhǔn)備加在電阻兩端的電壓值U，為確保完成驗(yàn)證，＜U＜，故選B。二、初三物理 電功率 易錯(cuò)壓軸題（難）13．P額=U額I1=利用如圖所示的電路探究電流跟電壓的關(guān)系，電源電壓為6V不變．（1）按圖甲，在圖乙中把接錯(cuò)的一根導(dǎo)線打上“”，再畫線把它改到正確的位置上．（_____）（2）正確連接電路后，再閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)均為0；繼續(xù)移動(dòng)滑片，當(dāng)兩電表指針剛好偏轉(zhuǎn)且穩(wěn)定時(shí)，其示數(shù)見序號(hào)3，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)見序號(hào)4和序號(hào)5．?dāng)?shù)據(jù)序號(hào)12345電壓/V00123電流/A00①根據(jù)第5組數(shù)據(jù)，在圖丙中用“↑”標(biāo)出電流表指針?biāo)诘奈恢茫╛____）②由序號(hào)2兩組數(shù)據(jù)可判斷，該電流故障為________（選填“R1接觸不良”、“R2斷路”或“R2短路”）．③序號(hào)5三組數(shù)據(jù)表明：在導(dǎo)體的________一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比．④根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值為________Ω，滑動(dòng)變阻器消耗的功率變化了________W．【答案】 R1接觸不良 電阻 50 【解析】【分析】（1）測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)測(cè)定值電阻兩端電壓，即與定值電阻并聯(lián)，電流表測(cè)定值電阻電流與其串聯(lián)。（2）①，，；②由序號(hào)2兩組數(shù)據(jù)中電流表示數(shù)為0，電壓表也為0，可判斷電路為斷路；③序號(hào)5三次實(shí)驗(yàn)都是在一個(gè)定值電阻下進(jìn)行的，所以導(dǎo)體電阻沒有變化，通過(guò)三組數(shù)據(jù)表明導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；④依據(jù)串聯(lián)分壓原理，定值電阻R2電壓最小時(shí)，滑阻分的電壓最大，此時(shí)滑阻R1阻值最大，也就是說(shuō)第三組數(shù)據(jù)時(shí)滑阻R1阻值最大。從電源電壓6V里減去定值電阻R2的電壓，得到滑阻R1電壓，由于R2與R1串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算滑阻阻值，利用公式P=，然后大功率減去小功率就是功率變化值?！驹斀狻浚?）測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)測(cè)定值電阻兩端電壓，即與定值電阻并聯(lián)，電流表測(cè)定值電阻電流與其串聯(lián)，由圖可知，電壓表與定值電阻串聯(lián)，電流表與定值電阻并聯(lián)了，只改一根導(dǎo)線，應(yīng)將定值電阻右側(cè)連接電流表的導(dǎo)線接到電壓表的左側(cè)接線柱上即可；（2）①，，；②由序號(hào)2兩組數(shù)據(jù)中電流表示數(shù)為0，可判斷電路為斷路，電壓表也為0，說(shuō)明不是和電壓表并聯(lián)的電阻斷路，和電壓表并聯(lián)的電阻斷路時(shí)電壓表示數(shù)應(yīng)該接近電源電壓，所以是“R1接觸不良”；③序號(hào)5三次實(shí)驗(yàn)都是在一個(gè)定值電阻下進(jìn)行的，所以導(dǎo)體電阻沒有變化，通過(guò)三組數(shù)據(jù)表明導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；④根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)得：U1=UU2=6V1V=5VR1最大為：；此時(shí)最小功率：P1=I2R1=（）250Ω=當(dāng)?shù)?次時(shí)，滑阻電壓為：U′=6V3V=3V此時(shí)電流為：I=最大功率為：P1′=U′I=3V=滑動(dòng)變阻器消耗的功率變化了：P1′P1==。14．[7]在實(shí)驗(yàn)步驟②中，在將開關(guān)撥至“2”時(shí)，不小心將滑片向右移動(dòng)了少許，變阻器連入電路的阻值變大，由串聯(lián)電路的分壓原理知，變阻器分得電壓變大，R0和燈泡分得的電壓都會(huì)變小，由知，測(cè)出的小燈泡額定功率比真實(shí)值偏小。在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω．(l)在圖甲中，有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整_______．(2)閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表沒有示數(shù)，電壓表有較大的示數(shù)．經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了_______（選填“短路”或“斷路”）．(3)移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為______V；此時(shí)要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)持滑片P向 _________（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的 I－U圖像。(4)由圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率是______ W．(5)完成上述測(cè)量后，不用電壓表，用如圖所示的電路也可測(cè)量已知額定電流的小燈泡的額定功率，已知小燈泡的額定電流為I額，定值電阻的阻值為R0．實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)補(bǔ)充完整：① _________________ ；②閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2．記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；③小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額=________ ．【答案】 斷路 右 閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為I額 P額=R0（I－I額)I額 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I＝ ＝所以電流表選用小量程，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，如下圖所示：(2)[2]電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路；(3)[3][4]電壓表使用0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V。要使燈泡正常工作，就要減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻要減小，滑片向右端移動(dòng)。(4)[5]從圖象得知，P＝UI＝＝(5)[6][7]①閉合開關(guān)S、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P,使電流表示數(shù)I1＝I額；②閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2，記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；③算出小燈泡的額定功率．定值電阻R0的電流為I0＝I?I額定值電阻R0的電壓為U＝I0R0＝(I?I額)R0因?yàn)闊襞輧啥说碾妷旱扔诙ㄖ惦娮璧碾妷海詿襞莸念~定電壓功率為15．（5）若小燈泡的額定電流為I0＝2I1，假設(shè)燈泡的阻值不變，則P額＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1．由于燈泡的阻值不是定值，且燈泡的阻值會(huì)隨溫度的升高而變大，所以，當(dāng)燈泡在正常工作時(shí)，燈泡的阻值變大，則額定功率P0＞P額＝4P1，所以最有可能的額定功率值為P0＝5P1．故選D．小明利用如圖1所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率。所用器材：、電池組（二節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為3V）、電壓表一塊、滑動(dòng)變阻器（10? 2A）、定值電阻（R0=5?）、開關(guān)三個(gè)和導(dǎo)線若干。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的實(shí)物電路按照?qǐng)D1所示的電路圖連接完整。（_____________）（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片滑到____________（選填“左”或“右”）。（3）連接完電路后，小明只閉合S、S1時(shí)，移動(dòng)滑片P，電壓表示數(shù)發(fā)生改變：只閉合S、S2時(shí)，移動(dòng)滑片P，小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進(jìn)行電路故障檢測(cè)，把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端，測(cè)試結(jié)果如下表所示。則電路中一定存在的故障是____________。（填寫序號(hào)）測(cè)試元件燈泡L 開關(guān)S2電壓表無(wú)示數(shù)有示數(shù)①燈泡L處斷路 ②燈泡L處短路 ③開關(guān)S2處斷路（4）排除故障后，小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。①只閉合S、S2，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為____________V②只閉合S、S1，保持滑片P不動(dòng)，③小燈泡的額定功率為____________W.（5）當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時(shí)，燈泡的際功率P實(shí)____________（選填“”、“”或“=”）P額（拓展）小紅通過(guò)課外學(xué)習(xí)知道，干電池有一定的電阻，我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個(gè)物理量來(lái)描述它（如圖所示）于是小紅在小明完成步驟①后，將電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S2時(shí)，則小明實(shí)驗(yàn)中所用電池組的電阻r是____________??！敬鸢浮? 右 ③ ＞ 【解析】【詳解】（1）由電路圖可知，電壓表測(cè)并聯(lián)部分電路兩端的電壓，即測(cè)燈泡兩端的電壓，＜3V，故只需將電壓表的“3”接線柱與開關(guān)S1的右接線柱連接即可，如圖所示：（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，即滑到右端；（3）①若燈泡L處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故①不符合題意；②若燈泡L處短路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表無(wú)示數(shù)，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表仍然無(wú)示數(shù)，故②不符合題意；③若開關(guān)S2處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表無(wú)示數(shù)，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故③符合題意；（4）①只閉合S、S2，R與L串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)U額=，此時(shí)燈泡L正常發(fā)光；②只閉合S、S1，R與R0串聯(lián)，此時(shí)電壓表測(cè)R0兩端的電壓U0=，則有：，即：，解得：R滑=Ω；③燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑′=UU額==，由歐姆定律和串聯(lián)電路電流規(guī)律得到此時(shí)電路中的電流：I= I滑==，則小燈泡的額定功率：P額=U額I==；（5）當(dāng)電阻不變時(shí)，由P=可知，電壓變?yōu)樵瓉?lái)的一半，功率變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一，由于燈泡的電阻是變化的，當(dāng)電壓減小時(shí)，功率減小，電阻也減小，故當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓為額定電壓一半時(shí)，由P=可知，小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)＞P額。【拓展】16．P額＝U額I額＝4V＝．聰聰在實(shí)驗(yàn)室中找到學(xué)生電源，四個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω ）， “25Ω 1A的滑動(dòng)變阻器R最大阻值未知的滑動(dòng)變阻器R電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo) 線若干，完成了下列電學(xué)實(shí)驗(yàn)．（一）探究“電流與電阻的關(guān)系”（1）如圖甲是聰聰連接的電路，還有一根導(dǎo)線沒有接上，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將 電路連接完整，并保證連接這根導(dǎo)線后滑動(dòng)變阻器的滑片位于阻值最大處；（_______）（2）正確連接后，閉合開關(guān)，聰聰發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)極大、可能是定值電阻發(fā)生了________（填“短路”或“斷路” ）．（3）實(shí)驗(yàn)中保持電壓表的示數(shù)為2V不變，為保證四個(gè)定值電阻單獨(dú)接入電路都能完成實(shí)驗(yàn)，電源的電壓值不應(yīng)超過(guò) _________ V．（4）正確完成四次實(shí)驗(yàn)后，可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成 _____________． （5）聰聰又在實(shí)驗(yàn)室中找到一個(gè)標(biāo)有“”字樣的燈泡，他想用這個(gè)燈泡探究 “電流與電壓的關(guān)系”，老師告訴他不可以，原因是________________________________________．（二）測(cè)量滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值（1）聰聰連接了如圖乙所示的電路，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)至最右端，閉合開關(guān)，適當(dāng)調(diào)節(jié)R1的阻值，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電流表的示數(shù)為_________ A，R2的最大阻值為_________Ω．（2）實(shí)驗(yàn)中至少需要測(cè)量三組數(shù)據(jù)，目的是 _________（填“尋找普遍規(guī)律”或“減小誤差”）．（三）聰聰又找來(lái)最大阻值為30Ω的滑動(dòng)變阻器R3和最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器 R4，利用學(xué)生電源（電壓調(diào)為12V不變），設(shè)計(jì)了如圖丁所示電路，測(cè)量標(biāo)有 “”字樣燈泡的額定功率，清將他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整：（1）只閉合開關(guān)S、S2，將滑動(dòng)變阻器_________的滑片調(diào)到阻值最大處，移動(dòng)另一個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片直至電壓表的示數(shù)為_________ V，此時(shí)燈泡正常發(fā)光．（2）保持兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng)，只閉合關(guān)S、S1，讀出電壓表的示數(shù)為7V．（3）燈泡的額定功率P額=_________W．【答案】 斷路 4 反比 燈絲電阻隨溫度的升高而增大 10 減小誤差 R4 6 【解析】【詳解】第一空．連接這根導(dǎo)線后滑動(dòng)變阻器的滑片要位于阻值最大處，則接入的滑動(dòng)變阻器下端接線柱應(yīng)遠(yuǎn)離滑片，即下端應(yīng)接左端接線柱．如圖：第二空．閉合開關(guān)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路不通，某處發(fā)生了斷路；電壓表示數(shù)極大，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的元件斷路，導(dǎo)致電壓表相當(dāng)于直接測(cè)電源電壓．所以故障可能是定值電阻發(fā)生了斷路．第三