Question

【题目】在“测量小灯泡的电阻”的实验中，实验器材有：3节干电池、标有2.5V的小灯泡（正常发光时，电阻约为10Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关等各一个和导线若干，电路图如图甲所示。

（1）在图乙的电路中有一处导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。

（_____）

（2）改正电路后，闭合开关，电流表和电压表的指针都发生偏转，而小灯泡不亮，其原因可能是______。

A.小灯泡短路

B.小灯泡断路

C.滑动变阻器连入电路的阻值太大

D.滑动变阻器连入电路的阻值太小

（3）在提供的滑动变阻器中，分别有规格为A（5Ω 1A）、B（20Ω 1A），为了顺利完成实验，应选择_____（填“A” 或“B”）滑动变阻器最为合适。

（4）调节滑动变阻器，当电压表示数为2.0V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡此时的电阻为_____Ω（结果保留一位小数）。为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向__端移动（填“左”或“右”）。当电压表示数为2.5V时，电流表的指针在图丙指针的位置偏转了一个小格，则小灯泡正常发光时的功率为____W。

（拓展）在上述电路中，不管怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使灯泡两端的电压足够小，请你在原电路图甲中增加一条线，仍保证电流表测通过小灯泡的电流，使得灯泡两端的电压可以在0～2.5V之间连续变化。

（______）

Answer 1

【答案】 C B 9.1 左 0.6

【解析】

（1）由图乙可知，电流表和灯泡的左接线柱相连，导致灯与电压表没有接入电路，修改后，实物电路如图所示：

（2）改正电路后，闭合开关，电流表和电压表的指针都发生偏转，即电路为通路且没有短路，而小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，其原因可能是滑动变阻器连入电路的阻值太大；

（3）标有2.5V的小灯泡，正常发光时，电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯的额定电流约为：I==0.25A，电源为3节干电池串联，则电源电压为4.5V，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为：R滑==8Ω，故选用B滑动变阻器最为合适；

（4）调节滑动变阻器，当电压表示数为2.0V时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.22A，由欧姆定律可得，小灯泡此时的电阻为：RL=≈9.1Ω；灯在额定电压下正常发光，电压表示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片应向左移动，直到电压表示数为额定电压；当电压表示数为2.5V时，电流表的指针在图丙指针的位置偏转了一个小格，即此时的电流为0.22A+0.02A=0.24A，则小灯泡正常发光时的功率为：P=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W；

【拓展】

图甲中，当B滑动变阻器的最大电阻为20Ω时，由分压原理可知，灯分得的电压最小，此时灯的电阻约为变阻器最大电阻的0.5倍，由分压原理可知，灯的电压也为变阻器电压的0.5倍，根据串联电路电压的规律，电压表最小示数为：U小==1.5V，为使得灯泡两端的电压可以在0～2.5V之间连续变化，可将变阻器右下接线柱与灯的右接线柱连接起来，如图所示：

这样灯与变阻器滑片以右电阻丝并联后再与变阻器滑片以左电阻丝串联；当滑片移动到最右端时，灯泡被短路，灯的电压为0；由串联电路的电压特点可知，并联部分的电压与变阻器滑片以左电阻丝的电压之和等于电源电压，当滑片连续移动时，可使得灯泡两端的电压可以在0～2.5V之间连续变化。