Question

5．小明利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻R的阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，實驗中控制電阻R兩端的為電壓2.5V不變．

（1）實驗中變阻器滑片的作用除保護電路外，另一個作用是：調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓．
（2）為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于35Ω的滑動變阻器．
（3）若將甲圖中的電阻R換成標有“2.5V”的小燈泡，用此電路也可以測量燈泡的功率．圖乙是使該燈泡正常發(fā)光時的電流表的示數(shù)，則該燈泡的額定功率為0.75W．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器有保護電路和對電路中的電壓、電流進行調(diào)節(jié)的作用，結合實驗的具體要求可做出解答；
（2）串聯(lián)電路中，電阻兩端電壓與其阻值成正比，電源電壓一定，接入電路的電阻最大時，兩端電壓最大，要保持電壓一定，必須串聯(lián)一個阻值較大的電阻；
（3）讀出電流表的示數(shù)．小燈泡正常發(fā)光，額定功率可以根據(jù)P=UI計算．

解答 解：（1）在本實驗中，探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變，因此，滑動變阻器的作用之一是用來調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓；
（2）由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)；
電源電壓為6V，實驗中控制電阻R兩端的為電壓2.5V不變；
根據(jù)串聯(lián)分壓可知，當定值電阻最大為25Ω時，變阻器接入阻值最大，
根據(jù)串聯(lián)分壓知識有$\frac{R}{{R}_{滑}}=\frac{{U}_{R}}{{U}_{滑}}$，即$\frac{25Ω}{{R}_{滑大}}$=$\frac{2.5V}{6V-2.5V}$，
解得R_滑大=35Ω，即為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于35Ω的滑動變阻器．
（3）圖中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.3A，
小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案為：（1）調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓；（2）35；（3）0.75．

點評 明確變阻器在電路中的作用，會正確讀取電流表的示數(shù)，會運用電功率的公式進行計算，是解答的關鍵．解決第二問的關鍵是利用串聯(lián)電路電阻兩端電壓與其阻值成正比．