Question

【題目】小吳同學(xué)要測(cè)定額定電壓為3.8V的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。他選擇了一些器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中電源電壓為6V恒定，滑動(dòng)變阻器R1上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣。

（1）小吳連成了圖甲所示的電路，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，向左移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)____（選填“變大”、“變小”或“不變”）。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谠搶?dǎo)線上打“×”，并畫(huà)出正確的連線________；

（2）電路正確連接后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)始終為6V不變，則電路存在的故障可能是____；

（3）排除故障后，小吳繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)____時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為____Ω；

（4）完成實(shí)驗(yàn)后，小吳還想探究“導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”，他選取了10Ω、20Ω、40Ω的定值電阻，利用上述器材完成探究。為了使三個(gè)電阻單獨(dú)接入電路都能完成實(shí)驗(yàn)，他應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不低于____V。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成____；

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小吳沒(méi)有用電流表，又多用了一個(gè)滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值用R0表示），他設(shè)計(jì)如圖丙所示電路，測(cè)出了額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，請(qǐng)補(bǔ)全下列步驟：

①閉合開(kāi)關(guān)S，先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器____（選填“R1”或“R2”）的滑片到最____端（選填“左”或“右”），再調(diào)節(jié)另一滑動(dòng)變阻器的滑片，直到____時(shí)為止，小燈泡正常發(fā)光；

②接著____，讀出這時(shí)電壓表的示數(shù)為U；

③小燈泡的額定功率表達(dá)式P=____。

Answer 1

【答案】不變 小燈泡斷路 電壓表的示數(shù)為3.8V 10 4 反比 R2 左 電壓表示數(shù)為2.5V 調(diào)節(jié)變阻器R2的滑片到最右端

【解析】

(1)[1]由圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表的內(nèi)阻很大，通過(guò)電路的電流很小，閉合開(kāi)關(guān)，向左移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不變。

[2]電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，改正后如下所示：

(2)[3]閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)始終為6V不變，可能燈泡發(fā)生斷路。

(3)[4][5]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；由圖乙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為0.38A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻

RL==10Ω

(4)[6][7]當(dāng)電阻為40Ω，變阻器的阻值為20Ω，此時(shí)電阻兩端的電壓最�。淮藭r(shí)電路中電流

I==0.1A

最小電壓

U最小=IR=0.1A×40Ω=4V

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比。

(5)[7]①[8][9][10]閉合開(kāi)關(guān)，先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片到最左端，再調(diào)節(jié)另一滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)為止。

②[11]接著調(diào)節(jié)變阻器R2的滑片到最右端，讀出這時(shí)電壓表的示數(shù)為U；
③[12]因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓

UR2=U-2.5V

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流

I額=

小燈泡的額定功率

P=U額I額=2.5V×=