Question

【題目】在“測量小燈泡的電阻”的實驗中，實驗器材有：3節(jié)干電池、標(biāo)有2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時，電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)等各一個和導(dǎo)線若干，電路圖如圖甲所示。

（1）在圖乙的電路中有一處導(dǎo)線連接錯誤，請在錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接正確。

（_____）

（2）改正電路后，閉合開關(guān)，電流表和電壓表的指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而小燈泡不亮，其原因可能是______。

A.小燈泡短路

B.小燈泡斷路

C.滑動變阻器連入電路的阻值太大

D.滑動變阻器連入電路的阻值太小

（3）在提供的滑動變阻器中，分別有規(guī)格為A（5Ω 1A）、B（20Ω 1A），為了順利完成實驗，應(yīng)選擇_____（填“A” 或“B”）滑動變阻器最為合適。

（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡此時的電阻為_____Ω（結(jié)果保留一位小數(shù)）。為使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向__端移動（填“左”或“右”）。當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表的指針在圖丙指針的位置偏轉(zhuǎn)了一個小格，則小燈泡正常發(fā)光時的功率為____W。

（拓展）在上述電路中，不管怎樣移動滑動變阻器的滑片，都無法使燈泡兩端的電壓足夠小，請你在原電路圖甲中增加一條線，仍保證電流表測通過小燈泡的電流，使得燈泡兩端的電壓可以在0～2.5V之間連續(xù)變化。

（______）

Answer 1

【答案】 C B 9.1 左 0.6

【解析】

（1）由圖乙可知，電流表和燈泡的左接線柱相連，導(dǎo)致燈與電壓表沒有接入電路，修改后，實物電路如圖所示：

（2）改正電路后，閉合開關(guān)，電流表和電壓表的指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即電路為通路且沒有短路，而小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，其原因可能是滑動變阻器連入電路的阻值太大；

（3）標(biāo)有2.5V的小燈泡，正常發(fā)光時，電阻約為10Ω，由歐姆定律可得，燈的額定電流約為：I==0.25A，電源為3節(jié)干電池串聯(lián)，則電源電壓為4.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路的電阻為：R滑==8Ω，故選用B滑動變阻器最為合適；

（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.22A，由歐姆定律可得，小燈泡此時的電阻為：RL=≈9.1Ω；燈在額定電壓下正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為2V小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由串聯(lián)分壓原理可知，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片應(yīng)向左移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表的指針在圖丙指針的位置偏轉(zhuǎn)了一個小格，即此時的電流為0.22A+0.02A=0.24A，則小燈泡正常發(fā)光時的功率為：P=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W；

【拓展】

圖甲中，當(dāng)B滑動變阻器的最大電阻為20Ω時，由分壓原理可知，燈分得的電壓最小，此時燈的電阻約為變阻器最大電阻的0.5倍，由分壓原理可知，燈的電壓也為變阻器電壓的0.5倍，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電壓表最小示數(shù)為：U小==1.5V，為使得燈泡兩端的電壓可以在0～2.5V之間連續(xù)變化，可將變阻器右下接線柱與燈的右接線柱連接起來，如圖所示：

這樣燈與變阻器滑片以右電阻絲并聯(lián)后再與變阻器滑片以左電阻絲串聯(lián)；當(dāng)滑片移動到最右端時，燈泡被短路，燈的電壓為0；由串聯(lián)電路的電壓特點可知，并聯(lián)部分的電壓與變阻器滑片以左電阻絲的電壓之和等于電源電壓，當(dāng)滑片連續(xù)移動時，可使得燈泡兩端的電壓可以在0～2.5V之間連續(xù)變化。