Question

江阴初级中学兴趣小组的同学们利用图甲所示电路，进行如下的实验探究．
I．定值电阻中的电流跟两端电压的关系．
Ⅱ．额定电压已经模糊、额定功率为1W小灯泡中的电流跟两端电压的关系．

次数 物理量	1	2	3
U/V	2.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.38	0.50

（1）闭合S₁、断开S₂，滑动变阻器在此电路中除了保护电路外，还有

改变定值电阻两端的电压

的作用；移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数较小且不变，原因是

滑动变阻器同时接入下面两个接线柱

，排除故障后进行实验，得到上表格中的三组数据，通过数据分析，可归纳出的结论是

电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比

．
（2）断开S₁、闭合S₂，移动滑动变阻器的滑片进行有关测量，根据记录到的灯泡L的电压和电流的数据，绘制成电压和电流的关系图象（如图乙），小灯泡的额定电压为

2.5

_V，根据图象，当电压表示数为0.5V时，50s时间内，灯泡L消耗的电能是

5

J．

Answer 1

分析：（1）要探究电流和电压的关系，需保持电阻不变，改变电压；
根据现象，电流表的示数较小，说明电路中的电阻很大，电流表的示数不变，说明滑动变阻器不起作用，相当于定值电阻；
分析表格中电流、电压的变化，得出电流和电压的关系：电阻不变，电流和电压成正比；
（2）分析图象，当电功率为1W时的电压值便等于灯泡的额定电压；
根据图象，确定U=0.5V时的电流，根据W=UIt计算灯泡消耗的电能．

解答：解：（1）要探究电流和电压的关系，电阻不变，改变电压，所以滑动变阻器除保护电路外，还有改变定值电阻两端电压的作用；
移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数较小且不变，可能是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱；
由表格中数据知，电阻不变，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，可知电阻不变，电流和电压成正比；
（2）由图象知，当U=2.5V时，I=0.4A，此时P=UI=2.5V×0.4A=1W=P_额，则额定电压为2.5V；
当U=0.5V时，I=0.2A，则W=UIt=0.5V×0.2A×50s=5J．
故答案为：（1）改变定值电阻两端的电压；滑动变阻器同时接入下面两个接线柱；电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；（2）2.5；5．

点评：此题通过电路的变化，考查了电流和电压的关系及测量灯泡的额定功率实验中的部分问题，特别是滑动变阻器的作用，控制变量法的应用及对图象的分析，还考查了对电功、电功率的计算问题．