Question

【題目】志剛同學在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，所用電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）請你用筆劃線代替導線，將圖甲連接完整（導線不能交叉）。

（______）

（2）連接完電路后，閉合開關發現電壓表和電流表均無示數，燈泡不亮，移動滑片時電壓表和電流表仍然沒有示數，燈泡不亮。電路的故障可能是（_____）；

A．燈泡短路 B．滑動變阻器短路 C．燈泡斷路 D．滑動變阻器斷路

（3）故障排除后重新閉合開關，移動滑片，發現電壓表示數為2.0V，要測定小燈泡的額定功率，則志剛應將滑片適當地向______（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數為2.5V；若小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W。

（4）如果測得通過小燈泡的電流隨電壓變化的關系如圖丙所示，若把這樣的兩只燈泡串聯接在4V的電源上，則此時每只燈泡的電阻為______Ω，每只燈泡的實際功率為_____W。

（5）結合圖丙的信息思考：______（選填“能”或“不能”）利用甲圖的電路和器材，采用控制變量的方法來“探究電流與電壓的關系”。

（6）為了研究電流和電阻的關系，志剛找到幾個定值電阻，阻值分別是10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，他用10Ω的電阻替換電路中的小燈泡，移動滑片使電壓表示數2.4V，記錄電流表示數，又換上15Ω的電阻，移動滑片，最終電流表的示數為_____A；要完成研究電流和電阻關系的實驗，滑動變阻器的最大阻值至少為_____Ω。

Answer 1

【答案】 D 右 0.6 10 0.4 不能 0.16 45

【解析】

（1）根據題意確定滑動變阻器的接法，然后連接實物電路圖．

（2）燈泡不亮，則可能是電路斷路或燈泡的實際功率太小或燈泡短路；電壓表讀數為零，說明燈泡短路；

（3）若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，要測其額定功率，則應減小滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數為2.5V；

據電流表的接線柱，判斷出量程和分度值，而后據公式P=UI計算出額定功率即可；；

（4）根據串聯電路特點求出燈泡兩端電壓，由圖乙所示圖象求出燈泡電壓對應的電流，然后由歐姆定律與電功率公式分析答題；

（5）燈泡電阻受溫度影響，據此分析答題．

（6）研究電流和電阻的關系應控制電壓不變；根據歐姆定律求電流表的示數；當30Ω的電阻完成此實驗時，據歐姆定律和串聯電路的分壓規律求出滑動變阻器的阻值，即滑動變阻器的最大值的最小取值，

(1) 將電壓表并聯在小燈泡兩端，小燈泡的額定電壓為 2.5V，因此量程選小量程，實物電路圖如圖所示：

(2)若小燈泡兩端短路，則移動滑片時燈泡不亮，電壓表并聯在燈泡兩端；則電壓表示數為零，

若是A，燈泡短路，則電路是通路，現象應是電流表有示數，而不是電流表沒有示數。若電流表，電壓表都沒示數，則變阻器斷路時，電路不是閉合回路，無電流，兩表無示數；

若滑動變阻器短路，燈泡斷路、電壓表并聯在燈泡兩端；則電壓表示數不為零，故D符合題意；

(3) 電壓表示數為2.0V，低于額定電壓，所以應減小滑動變阻器的阻值，將滑片向右端滑動，使電壓表的示數為2.5V；

此時電流表是小量程,故分度值是0.02A,所以此時的示數是0.24A,故此時的額定功率是：P額=UI=2.5V×0.24A=0.6W；

（4）兩燈泡串聯接在4V的電源兩端,每個燈泡兩端的電壓為2V,由圖乙所示圖象可知,燈泡兩端電壓為2V時,通過燈泡的電流為0.2A,燈泡電阻R===10Ω，此時燈泡實際功率P=UI=2V×0.2A=0.4W.

(5)探究電流與電壓的關系應控制電阻阻值不變，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值，因此不能采用圖甲電路探究電流與電壓的關系。

(6)研究電流和電阻的關系應控制電壓不變，他用10Ω的電阻替換電路中的小燈泡，移動滑片使電壓表示數為2.4V，記錄電流表示數，又換上15Ω的電阻，根據分壓原理，電壓表示數變大，故要移動滑片，使電壓表示數為2.4V，此時電流表的示數應為：

I′= ==0.16A；

用30Ω的電阻完成實驗時，此時電路中的電流為：

===0.08A，

R滑===45Ω, 所以滑動變阻器的最大阻值至少為45Ω。