Question

【題目】在測(cè)定小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開(kāi)關(guān)、電壓恒為6V的電源、額定電壓為3.8V的小燈泡和一個(gè)標(biāo)有“20Ω 1.5A”的滑動(dòng)變阻器，小燈泡的額定功率小于2W，設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示的電路．

（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)處于________（閉合/斷開(kāi)）狀態(tài)．

（2）請(qǐng)用鉛筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖乙的實(shí)物電路連接完整（要求滑片向左移動(dòng)小燈泡變亮）．

（___________）

（3）在實(shí)驗(yàn)中，若電壓表示數(shù)為2V，為了使燈兩端電壓達(dá)到3.8V，必須將滑片向________（左/右）調(diào)節(jié)；當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙，則小燈泡的額定功率為________W．

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明把小燈泡更換成定值電阻（如圖丁），利用原電路繼續(xù)探究“電流與電阻”的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明先將5Ω電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為2V，記下對(duì)應(yīng)的電流；再將5Ω的電阻更換為10Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，此時(shí)手跟眼睛的分工應(yīng)該是：手向________（左/右）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，眼睛看________表；當(dāng)小明再換接15Ω的電阻，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，都不能使電壓表示數(shù)為2V，分析其可能的原因________（答出一種情況即可）．

Answer 1

【答案】斷開(kāi) 左 1.52 右 電壓 滑動(dòng)變阻器的阻值偏小

【解析】

（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；

（2）根據(jù)小燈泡的額定功率和額定電壓，利用I=計(jì)算出小燈泡的額定電流，選擇合適的電流表量程；根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意電流表量程的選擇，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則接入電路；

（3）燈泡電壓小于額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，使燈泡電壓變大，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法判斷滑片的移動(dòng)方向；當(dāng)燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光；由電功率公式P=UI可以求出燈泡電功率．

（4）換用較大的電阻后，根據(jù)串聯(lián)分壓的關(guān)系，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，則應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值減小電阻兩端的電壓，保持電壓表的示數(shù)不變；

換接15Ω電阻時(shí)，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電壓表的示數(shù)變大，為使電壓表的示數(shù)不變，所需滑動(dòng)變阻器的阻值更大，電壓表的示數(shù)無(wú)法達(dá)到2V，可能是滑動(dòng)變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成．

(1)為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；

(2)小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率小于2W，

由P=UI,可得小燈泡的額定電流I==≈0.53A<0.6A，電流表應(yīng)選00.6A的量程；

根據(jù)電路圖可知，電流從正極出發(fā)，依次經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電流表，回到負(fù)極，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，

滑動(dòng)變阻器上端接線柱已經(jīng)接入電路，將滑動(dòng)變阻器下端的接線柱與開(kāi)關(guān)右端的接線柱連接，電流表選擇00.6A的量程，將小燈泡0.6A接線柱與小燈泡左端接線柱連接；

實(shí)物圖連接如下圖：

(3)電壓表示數(shù)2V小于燈泡額定電壓3.8V，由電路圖可知，應(yīng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；

(4)將5Ω的電阻換為10Ω后，電壓表的示數(shù)變大，所以應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，用手將滑片向右滑動(dòng)，眼睛看電壓表使電壓表的示數(shù)為2V，并讀出電流表的示數(shù)；

換接15Ω電阻時(shí)，根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí)，電壓表的示數(shù)變大，為使電壓表的示數(shù)不變，所需滑動(dòng)變阻器的阻值更大，電壓表的示數(shù)無(wú)法達(dá)到2V，可能是滑動(dòng)變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成的。