Question

【题目】在探究“电流与电阻的关系”的过程中，同学们利用了阻值分别为、、的定值电阻和规格是“ 1A”的滑动变阻器A进行了探究。

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑时，电流表示数变大，导线不能交叉；

（________）

(2)闭合开关，移动滑动变阻器滑片P的位置，发现电压表始终有示数，电流表无示数，其原因可能是________（写出1个即可）

(3)排除故障后，将的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，电流表示数如图乙所示，则电流表读数为________A。

(4)将的电阻换成的电阻，闭合开关调节滑动变阻器滑片P的位置，记录实验数据，此操作中调节滑动变阻器的目的是________。

(5)该小组完成了三次实验的探究，则电源电压选取的范围是1.5~________V。

(6)该小组同学将电源电压调至4V，将电路中的电阻更换成额定电压为2.5V的小灯泡，做“测定小灯泡额定功率”的实验：

①闭合开关后，电压表的示数为1.5V，要使小灯泡正常发光，滑片P应向________（选填“左”或“右”）端移动。

②多次改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，并绘制出了如图丙所示的图像。由图像可知，小灯泡的额定功率是________W。

(7)该小组同学将电源电压调至6V，想继续测量标有“3.8V”字样小灯泡的额定电功率，却发现电流表坏了。他们借来一个标有“ 1A”的滑动变阻器B，巧妙地测出了这个小灯泡正常发光时的电阻。实验步骤如下：

①选用“ 1A”的滑动变阻器A，设计电路图如图丁所示。正确连接电路，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为________V时，小灯泡正常发光。

②断开开关，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用标有“ 1A”的滑动变阻器B替换小灯泡，再闭合开关。调节滑动变阻器________（选填“A”或“B”），使电压表示数为________V。

③保持滑动变阻器________（选填“A”或“B”）滑片位置不变，把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，此时电压表示数如图戊所示，为________V，则小灯泡额定电功率为________W。

Answer 1

【答案】 电流表短路（或电阻R断路） 0.3 控制R两端电压不变 2.5 左 0.5 3.8 B 3.8 B 3.5 1.03

【解析】

(1)[1]要求滑动变阻器的滑片P向左滑时，电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，电压表与电阻并联，如图所示：

(2)[2]闭合开关，移动滑动变阻器滑片P的位置，发现电压表始终有示数，电流表无示数，其原因可能是电流表短路（或R断路）。

(3)[3]排除故障后，将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，电流表如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表读数为0.3A。

(4)[4]研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录实验数据，此操作中调节滑动变阻器的目的是控制R两端电压不变。

(5)[5]定值电阻的最大阻值15Ω，对应的变阻器的阻值最大10Ω，定值电阻两端的电压为1.5V，根据分压原理

代入数据，解得

U滑=1V

根据串联电路电压的规律，则电源电压为

U=1V+1.5V=2.5V

由上分析知，电源电压的范围是1.5V～2.5V。

(6)①[6]灯在额定电压下正常发光。闭合开关，电压表示数为1.5V，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，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压。

②[7]根据绘制出了如图丙所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是

P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W

(7)①[8]选用“10Ω 1A”的滑动变阻器A，设计电路图如图丁所示，正确连接电路，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光。

②[9] [10]断开开关，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用标有“xΩ 1A”的滑动变阻器B替换小灯泡，再闭合开关，调节滑动变阻器B，使电压表示数为3.8V。
③[11] [12]保持滑动变阻器B的滑片位置不变，把另一只滑动变阻器A的滑片移到阻值最大端，此时电压表示数如图戊所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为3.5V。

[13]根据串联电路电路的规律和欧姆定律，此时电路中的电流

则滑动变阻器B连入电路中的电阻为

即灯正常发光时的电阻为14Ω，故小灯泡额定电功率为