Question

（2013?崇安区二模）在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，其中滑动变阻器的规格为“10Ω  1A”．

（1）为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则

A

．
A．只能选择4.5V的电池组       B．只能选择6V的电池组
C．两电池组均可选用            D．须将其变成10.5V的电池组使用
（2）图中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（3）某组同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因

滑动变阻器接线时，接了下面两个接线柱

．另一组同学闭合开关后，发现灯不亮，但电流表有示数，电压表无示数，则可能的原因是

小灯泡被短路

．
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如右图所示，小灯泡的额定功率

0.6

 W
（5）完成实验后，该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时，电流与电阻的关系”，得到的实验数据如下表．该组同学做完第2次实验后，用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向

B

端移动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为

3

 V，完成第三次实验．

次数	1	2	3	4
电阻Ω	5	10	15	20
电流A	0.6	0.3	0.2	0.15

Answer 1

分析：（1）额定电压下灯泡的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出此时电路中电流的大约值，再根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻，最后结合滑动变阻器的最大阻值即可判断所需电源的电压．
（2）根据灯泡的额定电压和额定电流确定电表的量程，且电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则与开关串联．
（3）灯泡的亮度很暗且不变，说明电路中的电阻很大，且滑片移动，电阻不变，可能是滑动变阻器接了下面两个接线柱；
灯不亮，但电流表有示数，便可排除断路，电压表无示数，则可能是灯泡短路；
（4）根据图2读出电流表的读数，由P=UI计算出电功率；
（5）要探究电流和电阻的关系，需保持电压不变，根据表格中数据计算出电压表的示数；
根据串分压的知识，电阻变大，两端的电压变大，要减小电阻两端的电压，需增大滑动变阻器的阻值．

解答：解：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，
当灯泡正常发光时电路中的电流大约为I=

UL

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A，
若电源的电压U=4.5V，则滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，滑动变阻器接入电路的电阻R_滑=

U滑

I

=

2V

0.25A

=8Ω＜10Ω，此电源可用；
若电源的电压U=6V，则滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的电阻R_滑=

U滑

I

=

3.5V

0.25A

=14Ω＞10Ω，故6V或大于6V的电源不可用；
（2）电流表与灯泡串联，由（1）知，可选择0～0.6A的量程，电压表与灯泡并联，如图所示：

（3）移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱；
灯不亮，但电流表有示数，电压表无示数，则可能的原因是灯泡短路；
（4）由图2知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，则P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）由表格中数据知，电阻两端的电压为U=IR=0.6A×5Ω=3V；
用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，电压表的示数会变大，则应将滑片向B端滑动，增大滑动变阻器的阻值，使电压表的示数保持3V不变．
故答案为：（1）A；（2）见上图；（3）滑动变阻器接线时，接了下面两个接线柱；小灯泡被短路；（4）0.6；（5）B；3．

点评：此题是“测量小灯泡电功率”的实验，考查了电路故障的分析，实物电路的连接，同时考查了电流表的读数及电功率的计算，特别是（5）问中，要探究电流和电阻的关系，需保持电压表的示数不变，根据表格中数据确定电压表的示数及根据串分压的知识判断滑动变阻器的阻值变化是难点．