Question

小宸利用图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。其中电源电压为U，R_t是热敏电阻，其阻值与温度有关，二者关系为R_t＝kt＋b（k＞0，b＞0）。

(1)本实验要保持R_t阻值不变，也就是保持R_t的______不变。

(2)使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准______刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其______（选填“＋”或“－”）接线柱流入。

(3)图乙是某次测量时电压表的示数，其读数为______V，如果要使电压表示数变大，应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“a”或“b”）移动；图丙是小宸根据实验数据画出的I－U图像，经分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成______比。

（拓展）改变电源电压并换用不同规格的滑动变阻器，两电表量程可重新选择。用标有“2.5V”字样的小灯泡替换R_t，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，读出两电表示数，并记录在表格第1列中；移动滑片至滑动变阻器中点，测出数据，记录在表格第2列中；分析表格中的数据可知：小灯泡正常发光时，电路的总功率为______W。

实验次数	1	2	3
电压U/V	0.9	1.5	2.5
电流I/A	0.36	0.6	1

Answer

温度 零 ＋ 9 a 正 4.5

【解析】

(1)在探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，调节滑动变阻器的滑片位置，记录多组电流和电压值。由于电阻Rt的阻值随着温度的变化而变化，为了保证Rt的阻值不变，所以需要控制Rt的温度不变；(2)使用电流表和电压表前，要检测指针是否对准零刻度线，电流表应串联在电路中，应使电流从电流表的正接线柱流入；(3)由图乙可知，电压表的量程为15V，分度值为0.5V，故电压表的读数为9V。由于电压表测量热敏电阻两端的电压，要使电压表的示数变大，应使滑动变阻器接入的阻值变小，滑片应向a端滑动。根据I－U图像可知，当电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比。【拓展】根据表中数据可知：当滑动变阻器滑片移至阻值最大处时，灯泡两端的电压U1＝0.9V，电路中的电流I1＝0.36A；当滑片移至中点时，灯泡两端的电压U2＝1.5V，电路中的电流I2＝0.6A，根据串联电路电压规律及欧姆定律可得：0.9V＋0.36A×R＝1.5V＋0.6A×R，解得滑动变阻器的最大电阻R＝10Ω，电源电压U＝1.5V＋0.6A××10Ω＝4.5V，当小灯泡两端电压为2.5V正常发光时，电流I＝1A，所以此时电路的总功率P＝UI＝4.5V×1A＝4.5W。