Question

【題目】實驗老師為“測量小燈泡額定功率”準備了如下器材：電源（電壓恒為6V）開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的待測小燈泡（電阻約為10Ω）、滑動變阻器（“20Ω 1A”）、導(dǎo)線若干．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物圖連接完整（要求：滑片向右移動燈泡變亮）．

（________）

（2）閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示，其原因是_____．

（3）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，并繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為_____W．從圖象中還發(fā)現(xiàn)：當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比_____（選填“變大”、“變小或“不變”）．

（4）小陳同學(xué)為了驗證電流跟電阻的關(guān)系，他又借到了一個滑動變阻器（50Ω 0.5A）和五個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω），其余器材不變．用定值電阻更換甲圖中的燈泡，小陳同學(xué)得到如圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象，則實驗中他所用的滑動變阻器是_____（選填字母：A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A），若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Ω，則所用定值電阻的阻值為_____Ω．

（5）下課前老師布置了一道課后作業(yè)．要求：在只有下列實驗器材的前提下測出未知定值電阻Rx的阻值．實驗器材：電阻Rx、電源（電壓恒定但未知）、滑動變阻器（已知最大阻值為R0）、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干．

小張同學(xué)設(shè)計了如圖戊所示的電路圖，用以下步驟測Rx的阻值．

①閉合開關(guān)S，移動滑片P至B端，記下電流表示數(shù)I1；

②移動滑片P至A端，記下電流表示數(shù)I2（I1未超過電流表的量程）；

③請幫他寫出Rx的表達式：Rx＝_____（用字母R0、I1、I2表示）．

Answer 1

【答案】 電流表指針沒有調(diào)零 0.625 變大 B 10

【解析】

第一空．滑片向右移動燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器滑片右下接線柱連入電路中，如下所示：

第二空．閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示，其原因是電流表指針沒有調(diào)零；

第三空．根據(jù)繪制的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系知，燈在額定電壓下的電流為0.25A，則小燈泡的額定功率為：

P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；

第四空．從圖象知道，當電壓為0.5V時，電流為0.1A，由歐姆定律，燈的電阻為：
＝5Ω，
同理，燈正常發(fā)光時的電阻為10Ω，故當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比 （燈的電阻）變大；

第五空．圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象，各組電流與電阻之積都為一定值，即
IR=2.5V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓是：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由以上計算知道，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的1.4倍，由分壓原理知道，當接入25Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：
R滑＝1.4×25Ω＝35Ω，
故為了完成整個實驗，應(yīng)該選取最大阻值至少35Ω的滑動變阻器，則實驗中他所用的滑動變阻器是50Ω 0.5A，即選B；

第六空．若變阻器連入的阻值為14Ω，由歐姆定律，電路的電流為：
＝0.25A，
由歐姆定律，則所用定值電阻的阻值為：
＝10Ω；

第七空．①．閉合開關(guān)S，移動滑片P至B端，記下電流表示數(shù)I1；

②．移動滑片P至A端，記下電流表示數(shù)I2（I1未超過電流表的量程）；

③．在①中兩電阻串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電源電壓是：
U＝I1（Rx+R0）
在②中，為R0的簡單電路，由歐姆定律是：
U＝I2R0，因電源電壓不變，故
U＝I1（Rx+R0）＝I2R0，
Rx的表達式是：
．