题目内容
【题目】小红做“测量小灯泡的电功率”的实验，电源电压保持不变，实验器材齐全且完好，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压值看不清楚。
（1）小红正确串联实验器材，并将滑片放置于变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。闭合开关后，两电表的示数如图所示，在移动变阻器的滑片到另一端的过程中，观察到电流表的示数逐渐增大，但始终小于0.6A，而电压表的示数始终保持不变，则她在连接电路时存在的问题是___________。
（2）思考后小红重新实验，她正确连接电路，操作步骤正确，闭合开关后，发现两电表指针所指的刻度仍与图所示一致。继续移动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，变阻器的滑片恰好位于中点位置，此时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是________V，额定功率为_______W。
（3）滑动变阻器在该实验中可以起到保护电路的作用，而且还可以起到________作用。
【答案】 电压表与电源并联（或电压表并联在电源两端、电压表接在电源两端） 2.5 0.5 改变灯泡两端的电压（或改变电路中的电流，从而改变灯泡两端的电压）
【解析】（1）闭合开关，电压表与电流表都有示数，移动滑动变阻器滑片电流表示数发生变化，电路电流变化，如果如果电压表连接正确，并联在待测电阻两端，则电压表示数应该变化，而现在电路电流变化，电压表示数不变，说明电压表测的不是待测电阻两端的电压，而是测电源电压，电压表与电源并联（或电压表测电源电压、电压表接在电源两端）；
（2）思考后小红重新实验，她正确连接电路，操作步骤正确，说明电压表并联在灯的两端，变阻器连入电路中的电阻最大，闭合开关后，发现两电表指针所指的刻度仍与图所示一致，根据串联电路电压的规律，此时电压表的示数一定小于（1）中的电压表示数，故此时电压表示数按小量程读数，分度值为0.1V，示数为U1=1.5V，（1）中电压表按大量程读数（分度值为0.5V），故电源电压为7.5V；因电路中电阻最大，电路中电流最小，应小于（1）中的0.6A，故按电流表小量程读数（分度值为0.02A），示数为I1 =0.12A；根据串联电路电压的规律，变阻器的电压：U滑 =U-U1 =7.5V-1.5V=6V，根据串联电路电流的规律结合欧姆定律，变阻器的最大电阻：R滑 =U滑/I1＝6V/0.12A=50Ω；继续移动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，变阻器的滑片恰好位于中心位置，此时变阻器连入电路中的电阻：R_中 =50Ω/2=25Ω，此时小灯泡正常发光，电路中的电流为I=0.2A；
由欧姆定律I=U/R，变阻器的电压：U滑中=R中 I=25Ω×0.2A=5V，由串联电路电压的规律，因此时小灯泡正常发光，灯的额定电压：U额定 =U-U滑中 =7.5V-5V=2.5V；灯的额定功率：P额 =U额定 I=2.5V×0.2A=0.5W；
（3）滑动变阻器在该实验中可以起到保护电路的作用，而且还可以起到：改变灯泡两端的电压（或改变电路中的电流，从而改变灯泡两端的电压）的作用。
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