Question

【題目】在探究“電流與電阻的關(guān)系”的過程中，同學(xué)們利用了阻值分別為、、的定值電阻和規(guī)格是“ 1A”的滑動變阻器A進(jìn)行了探究。

(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片P向左滑時，電流表示數(shù)變大，導(dǎo)線不能交叉；

（________）

(2)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P的位置，發(fā)現(xiàn)電壓表始終有示數(shù)，電流表無示數(shù)，其原因可能是________（寫出1個即可）

(3)排除故障后，將的電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為1.5V，電流表示數(shù)如圖乙所示，則電流表讀數(shù)為________A。

(4)將的電阻換成的電阻，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此操作中調(diào)節(jié)滑動變阻器的目的是________。

(5)該小組完成了三次實(shí)驗(yàn)的探究，則電源電壓選取的范圍是1.5~________V。

(6)該小組同學(xué)將電源電壓調(diào)至4V，將電路中的電阻更換成額定電壓為2.5V的小燈泡，做“測定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)：

①閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)為1.5V，要使小燈泡正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向________（選填“左”或“右”）端移動。

②多次改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，并繪制出了如圖丙所示的圖像。由圖像可知，小燈泡的額定功率是________W。

(7)該小組同學(xué)將電源電壓調(diào)至6V，想繼續(xù)測量標(biāo)有“3.8V”字樣小燈泡的額定電功率，卻發(fā)現(xiàn)電流表壞了。他們借來一個標(biāo)有“ 1A”的滑動變阻器B，巧妙地測出了這個小燈泡正常發(fā)光時的電阻。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①選用“ 1A”的滑動變阻器A，設(shè)計(jì)電路圖如圖丁所示。正確連接電路，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為________V時，小燈泡正常發(fā)光。

②斷開開關(guān)，保持滑動變阻器A的滑片位置不變，用標(biāo)有“ 1A”的滑動變阻器B替換小燈泡，再閉合開關(guān)。調(diào)節(jié)滑動變阻器________（選填“A”或“B”），使電壓表示數(shù)為________V。

③保持滑動變阻器________（選填“A”或“B”）滑片位置不變，把另一只滑動變阻器的滑片移到阻值最大端，此時電壓表示數(shù)如圖戊所示，為________V，則小燈泡額定電功率為________W。

Answer 1

【答案】 電流表短路（或電阻R斷路） 0.3 控制R兩端電壓不變 2.5 左 0.5 3.8 B 3.8 B 3.5 1.03

【解析】

(1)[1]要求滑動變阻器的滑片P向左滑時，電流表示數(shù)變大，即電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，電壓表與電阻并聯(lián)，如圖所示：

(2)[2]閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P的位置，發(fā)現(xiàn)電壓表始終有示數(shù)，電流表無示數(shù)，其原因可能是電流表短路（或R斷路）。

(3)[3]排除故障后，將5Ω的電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為1.5V，電流表如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，則電流表讀數(shù)為0.3A。

(4)[4]研究電流與電阻關(guān)系時，要控制電阻的電壓不變，將5Ω的電阻換成10Ω的電阻，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此操作中調(diào)節(jié)滑動變阻器的目的是控制R兩端電壓不變。

(5)[5]定值電阻的最大阻值15Ω，對應(yīng)的變阻器的阻值最大10Ω，定值電阻兩端的電壓為1.5V，根據(jù)分壓原理

代入數(shù)據(jù)，解得

U滑=1V

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，則電源電壓為

U=1V+1.5V=2.5V

由上分析知，電源電壓的范圍是1.5V～2.5V。

(6)①[6]燈在額定電壓下正常發(fā)光。閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為1.5V，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，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓。

②[7]根據(jù)繪制出了如圖丙所示的圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，小燈泡的額定功率是

P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W

(7)①[8]選用“10Ω 1A”的滑動變阻器A，設(shè)計(jì)電路圖如圖丁所示，正確連接電路，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時，小燈泡正常發(fā)光。

②[9] [10]斷開開關(guān)，保持滑動變阻器A的滑片位置不變，用標(biāo)有“xΩ 1A”的滑動變阻器B替換小燈泡，再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器B，使電壓表示數(shù)為3.8V。
③[11] [12]保持滑動變阻器B的滑片位置不變，把另一只滑動變阻器A的滑片移到阻值最大端，此時電壓表示數(shù)如圖戊所示，電壓表選用大量程，分度值為0.5V，示數(shù)為3.5V。

[13]根據(jù)串聯(lián)電路電路的規(guī)律和歐姆定律，此時電路中的電流

則滑動變阻器B連入電路中的電阻為

即燈正常發(fā)光時的電阻為14Ω，故小燈泡額定電功率為