Question

【題目】測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中（小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值約10Ω，電源電壓為6V）．

（1）麗麗連成了圖甲所示的電路，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡_____（填“發(fā)光”或“不發(fā)光”）．經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連線．
（______）

（2）根據(jù)（1）中的現(xiàn)象，可判斷出麗麗所用的滑動變阻器的最大阻值是_____Ω．

（3）電路正確連接后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)為_____V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙，則通過小燈泡的電流是_____A，小燈泡的額定功率為_____W．

（4）麗麗認(rèn)為不用電壓表也可以測量小燈泡的額定功率，于是她找來額定電壓為U額的小燈泡，利用已知阻值的電阻R1設(shè)計(jì)了如圖丙的電路圖．請幫她補(bǔ)全她的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①將電流表接在a點(diǎn)，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為_____（用已知字母表示）；

②將電流表接在b點(diǎn)，閉合開關(guān)S，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電流表的示數(shù)為I；

③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=_____（用已知字母表示）．

（5）麗麗還想探究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系，她利用電壓為6V的電源、10Ω、20Ω和40Ω的定值電阻和“40Ω 1A”的滑動變阻器，設(shè)計(jì)了如圖丁的電路圖，分別把三個(gè)定值電阻單獨(dú)接入電路進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中她是控制定值電阻兩端的電壓不低于____V，才完成了實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

【答案】不發(fā)光 20 2.5 0.28 0.7 U額I 3

【解析】

（1）燈泡短路，燈泡將不發(fā)光；

（2）根據(jù)電流與電源電壓，由 計(jì)算出滑動變阻器的最大電阻值；

（3）要使小燈泡正常發(fā)光，小燈泡兩端的電壓應(yīng)等于額定電壓；根據(jù)圖乙讀出電流表的示數(shù)，由P=UI計(jì)算出小燈泡的電功率；

（4）R1與燈泡并聯(lián)，R1兩端的電壓等于燈泡的額定電壓時(shí)，燈泡會正常發(fā)光，根據(jù)其分析即可；

（5）當(dāng)定值電阻的值為40Ω時(shí)，滑動變阻器所需的阻值最大，變阻器阻值最大時(shí)，定值電阻兩端的電壓即為其最小電壓；

（1）由圖知，燈泡被短路，所以沒有電流通過小燈泡，小燈泡不發(fā)光；正確電路如圖所示：

（2）由于電路中只有滑動變阻器，所以其最大阻值： ；

（3）燈泡的額定電壓為2.5V，所以調(diào)節(jié)變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，則燈泡的額定功率： ；

（4）①將電流表接在a點(diǎn)，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為：

；

②將電流表接在b點(diǎn)，閉合開關(guān)S，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電流表的示數(shù)為I；③燈泡的額定功率 ；

（5）當(dāng)定值電阻為40Ω，變阻器的阻值為40Ω，由于變阻器的阻值已到最大，此時(shí)電阻兩端的電壓最小，根據(jù)串聯(lián)電阻分壓的特點(diǎn)，兩個(gè)電阻相等各分電源電壓的一半，即定值電阻40Ω兩端的電壓為3V, 也就是要控制定值電阻兩端的電壓不低于3V，才完成該實(shí)驗(yàn)。