Question

【題目】在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的最大阻值10Ω。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中完成實物電路的連接__________（要求滑片P向左移時，燈泡變亮）；

（2）同學(xué)們進行試觸時，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障可能_____________；

（3）某次實驗中，同學(xué)們看到電壓表示數(shù)為2.0V，要使燈泡L正常發(fā)光應(yīng)向_______（填“A”或“B”）端移動滑片，同時視線應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)，當(dāng)燈正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是______________；

（4）某同學(xué)還探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，同時將電壓表改接“0-15V”并使電壓表的示數(shù)始終保持4V不變，可更換阻值不同的定值電阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），記錄各次電流表的示數(shù)。在不重新改接電路的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻R的阻值不能為____________。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 A 0.6W 5Ω和25Ω

【解析】解：（1）在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在小燈泡兩端，因為小燈泡的額定電壓為2.5V，所以選擇0~3V的量程，注意電流“+”進“-”出；要求滑片P向左移時，燈泡變亮，即電路中電流變大，滑動變阻器連入電路的阻值變小，故將滑動變阻器A接線柱與燈泡連接，如圖所示：

（2）試觸時，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電路可能斷路。電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)支路之外的電路是連通的，與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了。

（3）燈泡在額定電壓下正常工作，電壓表示數(shù)為2.0V小于2.5V，所以應(yīng)增大燈的電壓，減小滑動變阻器分得的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻，將滑片向A端移動，同時視線應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)，直至電壓表為2.5V時；

當(dāng)燈正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，因為電流表選用0~0.6A量程，分度值為0.02A，故示數(shù)為0.24A，所以小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；

（4）已知電源電壓恒為6V，電壓表的示數(shù)始終保持4V不變，即電阻兩端電壓為4V，滑動變阻器分壓為2V，是定值電阻兩端電壓的，滑動變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的，滑動變阻器最大阻值為10Ω，因此定值電阻最大阻值為20Ω；

由電流表量程可知，電路中電流最大為0.6A，此時電路電阻最小。此時定值電阻的阻值為：，

即更換的定值電阻R的阻值范圍是6.7~20Ω，所以在不重新改接電路的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻R的阻值不能為5Ω和25Ω；