（2005•绵阳）（1）如图甲所示的电路，电源电压U0=2.0V保持不变，R0为定值电阻，R0=4.0Ω，闭合S后，移动滑动变阻器的滑片P，测出滑片P在a、b、c、d、e五个位置时的电流和电压值，并将五组

Question

（2005•绵阳）（1）如图甲所示的电路，电源电压U₀=2.0V保持不变，R₀为定值电阻，R₀=4.0Ω，闭合S后，移动滑动变阻器的滑片P，测出滑片P在a、b、c、d、e五个位置时的电流和电压值，并将五组数据在U-I图中描点、连线，得到如图乙所示的一直线段，纵横坐标轴上只标出部分坐标．已知a、e是变阻器的两个端点．回答下列问题：
①开始测量时滑片应该从______（选填a、b、c、d、e）位置开始滑动．
②当滑片在b位置时，电流表指针如图丙所示，则读数l_b=______A．
③滑片位于d位置时，滑动变阻器接入电路的电阻值R_d=______Ω
④滑动变阻器的最大阻值是______Ω．
（2）在用伏安法做测定额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡L的额定电功率的实验时，张强小组和李辉小组的实验电路分别如图（a）和（b）所示．实验中张强小组测得的额定功率为0.625W，李辉小组测得的额定功率为0.500W．他们交流时发现，两组测得的额定电功率并不相同，于是向老师提出问题“为什么两组测得的电功率不同呢？”老师笑而不答，要他们自己去进一步探究．同学们开始了热烈的讨论：甲同学认为“可能两只小灯泡的额定功率本来就不同”；乙同学认为“可能是实验的操作不当引起的”；丙同学认为“可能是测量的读数不对引起的”；丁同学认为“可能是两小组所用电表不一致引起的”；戊同学仔细观察两组实验电路，认为“可能是电路不同引起的”．

①以上同学们所做的讨论，属于他们进一步探究过程中的______要素．
②为了确定五位同学的观点是否正确，两组同学首先各自仔细检查了电路接线情况，又重做了实验，在正确操作和读数的情况下，测量结果不变，于是他们排除了______两同学的认为．接着两组同学仍用自己小组的器材，只是互相用对方电路进行实验，分别得到了与对方原测量相同的结果，于是他们又排除了另外两同学的认为．最后他们一至同意______同学认为的可能性最大．
③他们再进一步分析、讨论后认为，从理论上讲，两个小组所测定的电功率都不是小灯泡的额定电功率，也不是小灯泡的实际电功率．这是因为实际的电流表的电阻不是______，实际的电压表的电阻不是______．
④最后，他们得到结论：用（a）、（b）两电路测得的电功率都比灯泡的实际电功率______；用（a）电路测得的电功率比灯泡的额定电功率______；用（b）电路测得的电功率比灯泡的额定电功率______．（选填“较大”或“较小”）

Answer 1

解（1）①从乙图中可以看出，滑片在从a点滑到e点的过程中，电压表的示数在逐渐的减小，电路中的电流在逐渐的变大，故说明滑动变阻器接入的电阻值在逐渐的减小，故从滑片从a点开始滑动；
②当滑片位于e点时滑动变阻器接入电路中的电阻值为零，此时电路中的电流达到最大值，即I_最大=(2.0V)/(4.0Ω)=0.5A，故电流表的量程应该选择0～0.6A的．故当滑片位于b位置时，电流的示数可以从电流表的指针所在的位置读出，指针指在0.2A向右3个小格故示数为：0.2A+0.02A×3=0.26A；
③从图中获悉，当滑动变阻器的滑片位于d位置时，电压表的示数为0.4V，故根据串联电路的特点可知，定值电阻两端的电压为1.6V，然后再根据串联电路的特点和欧姆定律得出滑动变阻器接入的阻值．具体解答如下：
U₀=U-U_变=2.0V-0.4V=1.6V；I₀=(U0)/(R0)=(1.6V)/(4.0Ω)=0.4A
∵串联，∴I₀=I_变=0.4A
R_变=(U变)/(I变)=(0.4V)/(0.4A)=1Ω；
④由题意知，a点的电流值最小，则滑动变阻器的阻值最大；
由图象知，a点时电压表的示数为1.2V，则R0两端的电压为U₀′=2.0V-1.2V=0.8V；
则电路中的电流值为I=I₀′=(U0′)/(R0)=(0.8V)/(4.0Ω)=0.2A；
所以滑动变阻器的阻值R_a=(Ua)/(I)=(1.2V)/(0.2A)=6Ω；
（2）①五位同学根据情况作出猜想，所以这属于猜想与假设步骤；
②进行实验时，五位同学进行了正确操作和读数，发现测得的数据不变，可知乙、丙同学的猜想是错误的；
两组同学仍用自己小组的器材，只是互相用对方电路进行实验，分别得到了与对方原测量相同的结果，这说明甲丁同学的猜想错误，结果不同可能是由电路不同引起的；
③实际的电流表的电阻不是零；
实际的电压表的电阻不是无限大；
④由a图知，电压表的示数等于灯泡的实际电压，但电流表的示数大于灯泡的实际电流，所以根据P=UI计算出的电功率大于灯泡的实际功率；
电压表的示数等于灯泡的额定电压，电流表的示数等于灯泡的额定电流加通过电压表的电流，大于灯泡的额定电流，所以用（a）电路测得的电功率比灯泡的额定电功率偏大；
由b知，电流表的示数等于灯泡的实际电流，但电压表的示数大于灯泡的实际电压，所以根据P=UI计算出的电功率大于灯泡的实际功率；
灯泡与电流表的总电压等于2.5V，所以灯泡两端的实际电压低于额定电压，则电流表的示数低于灯泡的额定电流，所以此时测得的灯泡的额定功率偏小．
故答案为：（1）①a；②0.26；③1；④6；（2）①猜想与假设；②乙、丙；戊；③零；无限大；④较大；较大；较小．