【正文】 7．如圖所示，電源電壓為 12V， R0=60Ω ，滑動(dòng)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(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片向 b端滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮 B． S閉合， S S2都斷開(kāi)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)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(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是 30Ω 【考點(diǎn)】 歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算． 【分析】 （ 1） S閉合， S S2都斷開(kāi)時(shí)，燈泡 L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流． ① 根據(jù)滑片的移動(dòng)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(shí)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(diǎn)和 P=UI求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓 特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值； （ 2） S、 S S2都閉合時(shí)， R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)． ① 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中消耗的總功率最小，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)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(shí)電路消耗的總功率最小，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò) R0的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻． 【解答】 解：（ 1） S閉合， S S2都斷開(kāi)時(shí)，燈泡 L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電 流表測(cè)電路中的電流， ① 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向 b端滑動(dòng)時(shí)，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(shí)際功率的大小， 所以，由 P=I2R可知，燈泡的實(shí)際功率變小，燈泡變暗，故 A錯(cuò)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(dòng)變阻器兩端的電壓： U 滑 =U﹣ UL=12V﹣ 6V=6V， 則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻： R 滑 = = =12Ω ，故 B錯(cuò)誤； （ 2） S、 S S2都閉合時(shí)， R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)， ① 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，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(cuò)誤； ② 當(dāng)電流表的示數(shù) I′= 最大時(shí)，電路消耗的總功率最小， 通過(guò) 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(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流： I 滑 =I′ ﹣ I0=﹣ =， 滑動(dòng)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(jì)的測(cè)量額定電壓為 “” 小燈泡電阻的部分實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓為 6V，正常工作時(shí)小燈泡的電阻約為 10Ω ．且小紅在連續(xù)實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)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(cè)小燈泡正常發(fā)光是的電阻，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線把電路連接完整． （ 2）實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)可供選擇的滑動(dòng)變阻器分別為 “5Ω 1A” 和 “10Ω 1A” ，為了順利完成實(shí)驗(yàn)， 小紅應(yīng)選擇 10Ω 1 A 的變阻器最為合適． （ 3）小紅在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(shí)的電阻為 Ω ，根據(jù)所測(cè)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(jì)的電路圖如圖丁所示： ① 若小紅閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，用電壓表分別測(cè) R R2（ R1≠ R2）兩端的電壓，電壓表并聯(lián)在 R1兩端時(shí)有示數(shù)，并聯(lián)在 R2兩端時(shí)無(wú)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(cè)出了 R R2兩端的電壓，請(qǐng)你猜想：通過(guò)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(wú)法控制 R R2兩端的電壓相同且無(wú)法改變電流大小 ． 【考點(diǎn)】 電功率的測(cè)量． 【分析】 （ 1）電源電壓為 6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為 ，滑動(dòng)變阻器的電壓為 ＜ 3V，可以利用 0～ 3V量程測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓；滑動(dòng)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(shí)電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動(dòng)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(shí)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(shí)有示數(shù)說(shuō)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(shí)無(wú)示數(shù)且電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)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(shí)，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(shí)的電壓為 ，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為 6V﹣ =＜ 3V，所以把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)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(shí)電路電流約為 I= = =， 此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值 R 滑 = = ≈ ＞ 5Ω ， 所以本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇規(guī)格為 “10Ω 1A” 的滑動(dòng)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(shí)的電阻 R= = ≈ ； 因燈泡燈絲的電阻會(huì)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(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表并聯(lián)在 R1兩端時(shí)有示數(shù)，并聯(lián)在 R2兩端時(shí)無(wú)示數(shù)，說(shuō)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(wú)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(wú)法控制 R R2兩端的電壓相同且無(wú)法改變電流大?。? 19．小宇和同學(xué)們?cè)?“ 探究電流與電阻關(guān)系 ” 的實(shí)驗(yàn)中，所用的器材有：三節(jié)新干電池，“5Ω 、 10Ω 、 15Ω 、 20Ω” 的電阻各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，電流表使用 0～ ，電壓表使用 0～ 3V的量程，開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干．請(qǐng)你和他一起完成下列實(shí)驗(yàn)： （ 1）小宇選用器材時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，他應(yīng)該 校零 ；在連接實(shí)物電路的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)要 斷開(kāi) ． （ 2）小宇連成如圖乙所示的電路，他剛要閉合 開(kāi)關(guān)，同組的小紅提醒他，實(shí)物連接有一處錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上劃 “ ” ，并畫(huà)出正確的連線． （ 3）改正錯(cuò)誤連接后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片 P觀察兩表的示數(shù)，為了記錄相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格． （ 4）在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)驗(yàn)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器