Question

【题目】小华要测定标有“2.5V”小灯泡正常发光时的电功率，连接了如图甲所示的电路。电源电压为4.5V，所用滑动变阻器的规格为“25Ω 0.5A”。

（1）同组的小霞发现小华的电路连接有错误，如果此时闭合开关，观察到的现象是（________）

A．小灯泡不发光，电流表有示数 B．电流表有示数，电压表无示数

C．小灯泡发光，电压表有示数 D．小灯泡不发光，电压表示数超过量程

（2）若图甲中只有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接；

（________）

（3）小华将电路改接正确后，将滑动变阻器的滑片P置于_____（选填“A”或“B”）端，再闭合开关，调节滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的功率是_____W；

（4）小华还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的I﹣U图像，如图丙所示，根据图像可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

（5）① 同组的小明同学还想探究“当电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和 20Ω的定值电阻，其余连接均不改变；

② 小明先把 5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 1.5V，读出电流表示 数；再将 5Ω的电阻换成 10Ω的电阻，为了使电压表的示数仍为 1.5V，应将滑动变阻器的滑片 P向_____（选填“A”或“B”）端移动，读出电流表的示数；

③ 之后小明用15Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路中，此时无论他怎样移动滑片，都无法将电压表示数调到 1.5V，为了用以上 4 个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制定值电阻两端的电压在_____~_____V范围内。

Answer 1

【答案】D A 0.7 增大 A 2.22 3

【解析】

(1)[1]从图中可以看到，电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，如果此时闭合开关，电路中的电流很小，观察到的现象是小灯泡不发光，电压表的示数等于电源电压大小，电压表的量程是0到3V，而电源电压为4.5V，所以电压表示数超过量程。

故选D。

(2)[2]电流表与灯串联，电压表与灯并联，如下图所示。

(3)[3][4]小华将电路改接正确后，将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即置于A端；从图乙可以看到，电流表的量程是0到0.6A，分度值是0.02A，读数是0.28A，则小灯泡正常发光时的功率是

(4)[5]根据图像可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大。

(5)[6]根据串联电路分压原理可知，将定值电阻由改为时，电阻增大，其分得的电压也增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数是1.5V，读出电流表的示数。

[7][8]电流表量程为0到0.6A，变阻器允许通过的最大电流是0.6A，电路的最大电流是0.6A，此时电路的电阻最小，由欧姆定律，电压表的最大示数是

由串联电路电压的规律及分压原理有

即

解得，为了用以上4个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制定值电阻两端的电压在2.22~3V范围内。