Question

【題目】某班同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)量小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)。所用的器材有電壓為 6V 的電源、額定電壓為 2.5V 的小燈泡（額定功率小于 1W）、規(guī)格為30Ω 0.5A的滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。

(1)請(qǐng)將圖甲實(shí)物電路補(bǔ)充完整______。（要求：滑片 P 向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮）

(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W。

(3)測(cè)完功率后，同學(xué)們繼續(xù)利用這個(gè)電路探究“電流與電阻的關(guān)系”，將小燈泡換成定值電阻，實(shí)驗(yàn)中保持電壓表的示數(shù)始終是 2V，更換不同的定值電阻，并記錄各次電流表的示數(shù)。為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的定值電阻的阻值范圍是______Ω。

(4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明同學(xué)用某個(gè)電阻做完實(shí)驗(yàn)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持滑片 P 的位置不變，換上另一電阻后馬上閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)是 2.5V。請(qǐng)問(wèn)小明剛換上的電阻的阻值是______Ω。（實(shí)驗(yàn)中更換的定值電阻的阻值均為整數(shù)）

(5)上述實(shí)驗(yàn)完成后，老師又用另一套器材設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，只用電流表來(lái)測(cè)量額定電流 I額＝0.2A 的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻 R，電源電壓未知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值 R0＝50Ω。測(cè)量過(guò)程如下，請(qǐng)將測(cè)量步驟補(bǔ)充完整。①閉合 S2，斷開(kāi) S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其連入電路的阻值最大，記下電流表的示I＝0.12A，則電源電壓為______V；

②____ （填兩開(kāi)關(guān)閉合情況），移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為 0.2A，小燈泡正常發(fā)光；③____（填兩開(kāi)關(guān)閉合情況），保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，記下電流表的示數(shù)為 0.15A；④小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻 R＝______Ω。

Answer 1

【答案】 0.6 10 6 閉合S1斷開(kāi)S2 閉合S2斷開(kāi)S1 20

【解析】

(1)[1]額定電壓為2.5V的小燈泡，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故滑片以右電阻絲連入電路中，如圖所示

(2)[2]電流表連接0~0.6A量程，分度值為0.02A，電流表讀數(shù)為0.24A，則小燈泡的額定功率為

(3)[3]實(shí)驗(yàn)中保持電壓表的示數(shù)始終是2V，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律，變阻器的電壓為

由分壓原理，變阻器的電阻為定值電阻的2倍，因最大電流為0.5A，由歐姆定律，電路的電阻應(yīng)大于

根據(jù)電阻的串聯(lián)，定值電阻不應(yīng)小于

當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時(shí)，定值電阻的最大值為

為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的定值電阻的阻值范圍是

(4)[4]在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明同學(xué)用某個(gè)電阻為R1做完實(shí)驗(yàn)，則變阻器連入的電阻為2R1，換上另一電阻后馬上閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)是2.5V，則變阻器的電壓為3.5V，由分壓原理

解得

因?qū)嶒?yàn)中更換的定值電阻的阻值均為整數(shù)，故R1可能為7或14Ω， 對(duì)應(yīng)的R換=10Ω，

或20Ω，若R1為14Ω，因更換的電阻范圍為故小明剛換上的電阻的阻值是10Ω。

(5)[5]閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使其連入阻值為最大，即P移動(dòng)到最左端，此時(shí)R0=50Ω，并記下電流表的示數(shù)為I=0.12A，電流測(cè)通過(guò)變阻器的電壓，則電源電壓為

[6]閉合S1，斷開(kāi)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示效為0.2A，燈泡正常發(fā)光。

[7]閉合S2，斷開(kāi)S1，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置，記下電流表的示效為I2=0.15A。

[8]④在②中，此時(shí)變阻器左邊電阻絲與燈串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，設(shè)變阻器滑片以右電阻為R右，則左邊電阻為50Ω-R右，根據(jù)電阻的串聯(lián)及歐姆定律得

即

在③中，根據(jù)歐姆定律有

即

綜上，解得正常發(fā)光時(shí)的電阻為