Question

為了探究串聯(lián)電路的特點(diǎn)，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，他選用了標(biāo)有“2.5V 0.3A”的小燈泡L，電壓恒為6V的電源，兩個(gè)電壓表V₁、V₂，電流表A，手邊有兩個(gè)變阻器，分別標(biāo)有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”．

（1）為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行．電路中應(yīng)接入標(biāo)有“______”的變阻器，電壓表V₂應(yīng)該選擇______的量程：
（2）連接好電路時(shí)，閉合開關(guān)S前，變阻器的滑片P應(yīng)移到最______端（選填“左”、“右”）：
（3）開始移動(dòng)滑片的時(shí)候，電壓表V₂的示數(shù)______，電流表A的示數(shù)______；（選填“變大”、“變小”“不變”）
（4）移動(dòng)滑片過程中，燈L的功率P、V₁的示數(shù)U₁、V₂的示數(shù)U₂、電流表的示數(shù)I的關(guān)系可以用圖象表示，乙圖中最符合實(shí)際的是______（假設(shè)燈絲電阻不變）

Answer 1

解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，則電壓表V₂應(yīng)選擇0～15V的量程，∵I=，∴此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R滑==≈11.67Ω，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇“20Ω 0.5A”．
（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于最右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，滑動(dòng)變阻器分壓變小，電壓表V₂示數(shù)變��；滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，由歐姆定律得：電路電流變大，電流表示數(shù)變大．
（4）電路電流I=，U、R_L不變．移動(dòng)滑片時(shí)R_滑變化，I變化，但I(xiàn)不是均勻變化的；
A、由P=I²R_L可知燈泡功率與電流不是正比關(guān)系，故A錯(cuò)誤；
B、由P=可知，功率不與燈泡兩端電壓成反比，故B錯(cuò)誤；
C、電流I=，電壓與滑動(dòng)變阻器阻值均在變化，電流與電壓不成正比，故C錯(cuò)誤；
D、U是定值，由U₁=U-U₂，可知U₁與U₂是一次函數(shù)關(guān)系，故D正確；故選D．
故答案為：（1）20Ω 0.5A；0～15V；（2）右；（3）變小；變大；（4）D．
分析：（1）由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出燈泡正常工作時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓與滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值選擇滑動(dòng)變阻器，根據(jù)滑動(dòng)變阻器兩端電壓選擇電壓表量程．
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（3）移動(dòng)滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律分析答題．
（4）根據(jù)電功率公式、歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)分析答題．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材與電壓表量程的選擇、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路動(dòng)態(tài)分析等問題，作圖象題時(shí)，要注意圖象與所對(duì)應(yīng)的知識(shí)向結(jié)合．