Question

【题目】小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路。

（1）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向B端移动时，电流表和电压表的示数都变大。

（_____）

（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是______。

（3）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端移动（选填“A”或“B”）。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图（乙）所示，则小灯泡的额定功率是_____W，

（4）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图（丙）所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于_____。

（5）若小亮在（4）实验中用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，并控制定值电阻两端电压为2.5V，使用滑动变阻器的铭牌为“10Ω1A”，为了能够完成实验，小亮可以选择的电源电压的范围是_____。

Answer 1

【答案】 小灯泡断路 B 0.5 25Ω 2.5V~3.5V

【解析】

第一空．要求滑动变阻器的滑片向B端移动时，电流表和电压表的示数都变大，则滑动变阻器接入电路的电阻应变小，所以把滑动变阻器B接线柱与电源负极相连，如图：

第二空．闭合开关，移动滑片P，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极是通的，所以电压表并联电路部分存在断路，则可能故障原因是灯泡断路；

第三空．电压表的示数为2.2V，低于灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，增大灯的电压，减小变阻器的电压，根据串联电路分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻，所以应将滑片P向B端移动，直到电压表示数为2.5V；

第四空．结合甲、乙图知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

第五空．结合甲、丙图知，可知电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，即实验时保持电阻两端电压为2V，则滑动变阻器两端为6V-2V=4V，串联电路电流相等，可得，当滑动变阻器最大阻值接入电路时，代入数据解得，所以定值电阻阻值不能大于25Ω；

第六空．在（4）实验中用到的电阻阻值分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω，并控制定值电阻两端电压为2.5V，当变阻器连入电路中的阻值为0时，滑动变阻器没有分压，电源电压全部加在定值电阻两端，所以电源电压最低为2.5V；

当滑动变阻器最大阻值10Ω和最大定值电阻25Ω接入电路时，电流最小，滑动变阻器分得电压也最小，所以此时的总电压为最高电压电源；最小电流为：，最高电源电压为：；所以电源电压应在2.5V-3.5V范围内。