Question

【题目】小刚做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为6V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，其额定功率小于1W，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。

(1)在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，则他接下来的操作______________；请你根据图乙电路图用笔画线代替导线，将图丙中未完成的电路连接好_______。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，连灯泡变暗，导线不能交叉；

(2)连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路的故障可能是_____；

A.灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡断路 D.滑动变阻器断路

(3)电路故障排除后，闭合开关，逐步移动滑片，如图丁所示，电压表示数为_______ V，为使灯泡正常发光，应向________ (选填“左”、“右”)端移动滑片P。图戊为灯泡的I-U图象，可知灯泡的额定电功率为_____W；

(4)测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的P-I2和P-U2图象，如图，下列可能正确的是_______________

A. B. C. D.

(5)另一组同学不改变其它电路元件及电路连接，探究电流与电阻的关系：

①用4Ω、6Ω、10Ω的定值电阻分别替代灯泡，他们设定不变的电压值为2V，若电源电压可调，为了顺利完成实验，则电源电压的最大值为______________V；

②用6Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别替代灯泡，若设定不变的电压值为1.2V，为顺利完成实验，可以在电路中再串联一个定值电阻，则该定值电阻的取值范围是______________Ω。

Answer 1

【答案】将电流表进行机械调零 C 2.8 右 0.5 B 10 20～24

【解析】

(1)[1]在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，指针指在了零刻度线的左侧，接下来的操作是调节调零螺母，让指针指零。

[2]由图乙电路图知，灯L与滑动变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测灯L两端的电压，因灯的额定电压为2.5V，故电压表量程应选择0～3V；因灯的额定功率小于1A，故其额定电流小于0.4A，故电流表的量程应选择0～0.6A；因滑动变阻器的滑片向右移动时，连灯泡变暗，说明滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的阻值变大，故应滑动变阻器的左下接线柱与灯的左接线柱相连，如下图所示。

(2[3])连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路形成了断路，又电压表有示数，说明电压表串联接入了电路，电压表串联接入相当于电路断路，故电路的故障可能是小灯泡断路。

故选C。

(3)[4]由丙、丁可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，故其示数为2.8V。

[5]因灯的灯的额定电压为2.5V，小于2.8V，根据串联电路电压的特点可知，此时灯分得的电压过多，故应将滑动变阻器的滑片向右调，使其接入电路的电阻值增大，分得的电压增大。

[6]由戊图，当电压等于2.5V时，通过灯的电流为0.2A，故灯的额定功率为

(4)[7]BD．由知，若R不变，则与成正比，由于灯的电阻随温度的升高而变大，所以与的图像有向上的趋势，故B正确，D错误；

AC．由可知，若R不变，则与成正比，由于灯的电阻随温度的升高而变大，所以比值有变小的趋势，故A、C错误。

故选B。

(5)①[8]根据串联电路电压的特点，可得滑动变阻器分得的最大电压为

即

根据串联电路电压的特点，可得最大的电源电压

②[9]6Ω的定值电阻分别替代灯泡时，滑动变阻器的滑片位于最小值端时，根据串联电路的分压特点可得

解得

当15Ω的定值电阻分别替代灯泡时，滑动变阻器位于最大值端时，根据串联电路的分压特点可得

解得

故串联定值的定值电阻的范围为20～24Ω。