Question

【題目】小明探究“電流一定時，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，現(xiàn)有實(shí)驗器材：穩(wěn)壓電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、電阻箱（符號為 ）、開關(guān)及若干導(dǎo)線．
（1）為了完成此探究實(shí)驗，請你在圖甲的虛線框內(nèi)將實(shí)驗電路圖補(bǔ)充完整；若連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，其原因可能是 ．
（2）實(shí)驗中利用公式計算電阻箱阻值不同時消耗的電功率，實(shí)驗過程需要記錄的物理量有：電阻箱兩端電壓U、通過電阻箱的電流I和 ．
（3）在實(shí)驗中，小明需多次改變電阻箱的阻值進(jìn)行測量，每改變一次阻值，都必須移動滑動變阻器的滑片來控制 ， 多次改變電阻箱阻值的目的是 ．
（4）完成上述實(shí)驗后，小明又從實(shí)驗室借了一個額定功率為2.5V的小燈泡和一個單刀雙擲開關(guān)，設(shè)計了圖丙所示實(shí)驗電路圖來測量小燈泡的額定功率，實(shí)驗如下：閉合開關(guān)S1 ， 將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)2，把電阻箱調(diào)到10Ω，剛好使電壓表的示數(shù)為2.5V；再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)l，讀出電壓表的示數(shù)為4.5V，小燈泡額定功率P=W．

Answer 1

【答案】
（1）解：如下圖所示： ；電壓表正負(fù)接線拄接反
（2）P=UI；電阻箱的阻值R
（3）電流不變；多次進(jìn)行實(shí)驗使實(shí)驗結(jié)論更具普遍性（避免偶然性）
（4）0.5
【解析】解：（1）電壓表測電阻箱兩端電壓，電流表測電流，電阻箱與滑動變阻器串聯(lián)，電路圖如下圖所示：
若連接電路后，閉合開關(guān)，由圖乙可知，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)，其原因可能是 電壓表正負(fù)接線拄接反．（2）該實(shí)驗的原理是利用P=UI計算阻值不同的電阻箱的功率，然后進(jìn)行比較分析；
因此需要記錄的物理量有：電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I、電阻箱的阻值R．（3）本實(shí)驗是探究“電流一定時，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，即改變電阻箱的阻值時，
需調(diào)節(jié)電路中的電流，使每次流過R的電流相等，故必須移動滑動變阻器的滑片來控制電流不變．
為了尋找“電流一定時，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的普遍規(guī)律，
需要多次改變電阻箱阻值，其目的是 多次進(jìn)行實(shí)驗使實(shí)驗結(jié)論更具普遍性（避免偶然性）．（4）首先使燈泡兩端的電壓為2.5V，使其正常發(fā)光，所以閉合開關(guān)Sl ， 將S2撥到觸點(diǎn)2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為U燈=2.5V；
再測定值電阻兩端的電壓，將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)1，保持電阻箱的阻值不變，讀出電壓表的示數(shù)U=4.5V，則電阻箱兩端的電壓UR=U﹣U燈=4.5V﹣2.5V=2V；
電路中的電流：I= = =0.2A，
則小燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
所以答案是：（1）電路圖見上圖；電壓表正負(fù)接線拄接反；（2）P=UI； 電阻箱的阻值R；（3）電流不變多次進(jìn)行實(shí)驗使實(shí)驗結(jié)論更具普遍性（避免偶然性）；（4）0.5．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用探究用電器的電功率實(shí)驗，掌握測量小燈泡功率的實(shí)驗中滑動變阻器的作用：（1）保護(hù)電路（2）改變燈泡兩端的電壓，進(jìn)行多次測量即可以解答此題．