Question

【题目】小顺同学利用阻值不同的三个电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、电压为6V的电源、滑动变阻器R（甲“20Ω 1A”、乙 “50Ω 1A”）及其它器材做电学实验。

（1）如图甲是小顺“探究电流与电阻的关系”时连接的部分实验电路。

①将5Ω电阻接入电路，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向右滑，电流表示数变大；

（________）

②闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2V时读出对应的电流值并记录：

③接下里，小顺同学应该_______，并将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，再依次用10Ω、15Ω的电阻进行实验，据此可推测她所选用的是本题中规格为_____的滑动变阻器；

④按正确操作完成实验后，小顺得到电流与电阻关系图像如图乙，由此可得到的结论是：_______。

（2）小顺和同学们把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，测量它的额定功率。

①闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，则电路出现的故障可能是_______（填选项字母）

A. 小灯泡短路 B. 小灯泡断路

C. 滑动变阻器同时接上面两个接线柱 D. 滑动变阻器断路

②排除故障后，再次闭合开关发现电压表示数为1.5V，若要使小灯泡正常发光，她应将滑动变阻器滑片向______端（选填“左”或“右”）移动，直到小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为______W。

③另一小组的同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器R0（最大阻值用R0表示），他们设计如图丁所示电路，也测出了额定电压为U0=2.5V的小灯泡的额定功率，请补全下列步骤。

步骤一：闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止；

步骤二：紧接着调节变阻器R0的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为U；

步骤三：小灯泡的额定功率表达式P=_______（用题中所给字母表示）

Answer 1

【答案】 断开开关 50Ω 1A 电压一定时，电流与电阻成反比 D 右 0.6

【解析】

（1）①将变阻器按一上一下串联接入电路中，滑动变阻器的滑片P向右滑，电流表示数变大，滑动变阻器连接左下接线柱，如图：

③拆接电路时，应首先断开开关，所以接下来，小顺同学应该断开开关，再进行下面的实验；

由图知，电源为4节电池组成，电压为6V，本实验要保持电阻两端的电压不变，即更换为15Ω的电阻时，电压表示数仍为2V，由于串联电路的电流相等，结合可得：

，解得：，即滑动变阻器最小阻值不能小于30Ω，故选择50Ω 1A的滑动变阻器；

④由图乙知，电流与电阻的倒数成正比，则电流与电流成正比，所以得出的结论是，在电压一定时，电流与电阻成反比；

（2）①闭合开关后灯泡不亮，电流表和电压表都没示数，则说明电路有断路，若灯泡短路，电流表有示数，若灯泡断路，电压表有示数，若滑动变阻器同时接上面两个接线柱，电流表和电压表都会有示数，当滑动变阻器断路时，电压表和电流表都没有示数，故选D；

②电压表示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，因灯在额定电压才能正常发光，所以应增大灯的电压，减小变阻器的电压，根据串联分压原理可知，应将滑动变阻器连入电路中的阻值变小，即滑动变阻器滑片向右端移动；

由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，

则灯泡的额定功率：；

（3）由图丁可知，灯泡L、变阻器R0、变阻器R三者串联，变阻器R0始终以最大阻值R0接入电路；

步骤一：闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，此时电压表只测灯泡的电压，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止（即达到灯泡的额定电压U额），此时灯泡正常发光；

步骤二：保持变阻器R的滑片不动，接着调节变阻器R0的滑片到最右端，此时电压表测灯泡与变阻器R0串联的总电压，读出这时电压表的示数为U；

步骤三：灯泡正常发光后，由于保持变阻器R的滑片不动，则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变，根据串联电路中总电压等于各分电压之和，变阻器R0的滑片到最右端时，R0两端的电压：，

由欧姆定律，此时电路中的电流：，

小灯泡额定功率的表达式：。