Question

【题目】图甲为测定“小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

（1）小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是_____。

（2）排除故障闭合开关，移动滑片P到某位置，电压表示数（如图乙所示）为_____V，则此时灯泡消耗的实际功率_____（大于小于等于）额定功率

（3）小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I﹣U图象（图丙），根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是_____W

（4）小敏将原电路中的小灯泡先后换接阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，探究“电流与电阻关系”

①先将5Ω的电阻接入电路，移动变阻器滑片，使电压表示数为2V，此时，电流表的示数为_____A．然后换接10Ω的电阻，为了保持电压表示数不变，此时滑动变阻器的滑片应向_____（左右）移动。

②实验中为了保证接入20Ω的定值电阻时，保持电压表示数不变，则动变阻器的最大阻值应不小于_____Ω。

Answer 1

【答案】灯泡断路 2.2 小于 0.5 0.4 右 25

【解析】

（1）灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电路断路，电压表有偏转，电压表与电源接通；

（2）根据电压表的量程和读数，当用电器两端的电压小于额定电压时，功率小于额定功率；

（3）由图象读出灯泡正常发光时的电流，根据 计算得到额定功率；

（4）①由欧姆定律计算电路中电流；要探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，由此根据电路特点和欧姆定律分析解答；②应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。

（1）连好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的原因可能是灯泡断路；

（2）由图乙可知，电压表量程为0﹣3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，此时灯泡的电压小于额定电压，故实际功率小于额定功率；

（3）由丙可知，灯泡正常发光时（电压为2.5V），通过灯泡的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率为： ；

（4）①5Ω的电阻接入电路，电压表示数为2V，此时电流表的示数为： ；将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大；探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数仍为2V；

②电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为2V，则滑动变阻器分压为4.5V﹣2V＝2.5V，当接入20Ω电阻时，由串联电路特点知：IR＝I滑，由欧姆定律有： ，即： ，解得：R滑＝25Ω，即变阻器最大阻值应不小于25Ω.