Question

曉明同學在實驗室里做電學實驗的電路圖如圖1所示，試驗中電源電壓保持不變，R₁為定值電阻．

（1）開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應移到到

b

端．
（2）閉合開關S試觸時，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針的指向出現(xiàn)如圖2所示的情況，這是因為：電流表

正負接線柱接反了

，電壓表

選擇的量程太小

．
（3）他排除故障后，實驗記錄數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓表讀數(shù)U/V	2.0	4.0	6.0
電流表讀數(shù)I/A	0.20	0.40	0.60

電阻R₁的阻值是

10

歐姆．三次實驗時電阻R₁消耗的功率依次是

0.4

W，

1.6

W和

3.6

W．通過分析得出的結論是：

電阻一定時，導體消耗的功率與其兩端電壓的平方成正比

．利用這一電路還能完成的電學實驗是

測電阻

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測功率的實驗中，滑動變阻器有兩個作用：一是保護電路．二是改變燈泡兩端的電壓，使燈泡兩端電壓為額定電壓，這個作用是很重要的．由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程．燈泡與滑動變阻器串聯(lián)在電源上，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應處于最大電阻處；
（2）電表指針偏到最大刻度右側，說明選擇的量程太小；電表指針偏向刻度盤的左側，說明電表的正負接線柱接反了；
（3）任意一組電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)，利用R=

U

I

即可求出R₁的阻值；
根據(jù)P=UI結合表中電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，即可求出三次實驗中R₁消耗的功率．根據(jù)數(shù)據(jù)即可得出結論；
根據(jù)測量的電壓表和電流表的數(shù)據(jù)即可得知還能完成是伏安法測電阻．

解答：解：（1）開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應處于最大電阻處，即移到b端；
（2）由圖2所示的情況可知，電流表指針偏向刻度盤的左側，說明電流從電流表的負接線柱流入，正接線柱流出，即：電流表的正負接線柱接反了；電壓表的指針偏轉到最大刻度的右側，所接的電壓表選擇的是0～3V量程，所以說明選擇的量程太�。�
（3）根據(jù)R=

U

I

可知：電阻R₁的阻值為：R=

U

I

=

2V

0.2A

=10Ω，
根據(jù)P=UI得：P₁=U₁I₁=2V×0.2A=0.4W，
P₂=U₂I₂=4V×0.4A=1.6W，
P₃=U₃I₃=6V×0.6A=3.6W，
分析可知：電阻一定，電壓和電流的比值是一定的，則兩者成正比，所以數(shù)據(jù)得到的結論是：電阻一定時，導體消耗的功率與其兩端電壓的平方成正比．
因為測量的是導體兩端的電壓和電流，所以還能完成是測電阻．
故答案為：（1）b；（2）正負接線柱接反了；選擇的量程太�。�3）10；0.4；1.6；3.6；電阻一定時，導體消耗的功率與其兩端電壓的平方成正比；測電阻．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，是一道綜合性探究題，在分析實驗結論時要認真分析各個數(shù)據(jù)之間的數(shù)量關系．