在“测定小灯泡的额定功率试验中.小雨同学用一个电压表.一个电流表.一个开关.电压为3V的电源.额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω.1.5A 的滑动变阻器．(1)请用笔画线代替导线.将图甲的实物电路连接完整．要求当滑动变阻器的滑片向左移动时.小灯泡变亮．(2)闭合开关.发现小灯泡不亮.电流表有示数.电压表无示数．发生故障� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

在“测定小灯泡的额定功率”试验中，小雨同学用一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω、1.5A”的滑动变阻器．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整（连线不得交叉）．要求当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮．
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数．发生故障的原因可能是B
A、灯泡断路 B、灯泡短路 C、滑动变阻器断路 D、滑动变阻器短路
（3）小强排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，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向左端滑动．（选填左或右）
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和他两端的电压，根据记录的数据，小雨画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图象（如图乙），根据图象提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为0.625W．
（5）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2V，多次更换阻值不同的定值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，更换电阻阻值不能够大于40Ω．

分析（1）电流表与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮说明接入电路中的电阻变小，即左下方接线柱必须接入电路中；
（2）电流表有示数说明电路是通路，灯泡不亮、电压表无示数说明电压表并联部分短路；
（3）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，电压表的示数小于灯泡的额定电压，应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻；
（4）根据图象读出2.5V时通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（5）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律表示出电路中的电流，利用串联电路的电流特点得出等式即可求出滑动变阻器与定值电阻阻值之间的关系，根据滑动变阻器的最大阻值确定定值电阻的最大电阻．

解答解：（1）电流表与灯泡串联，滑动变阻器的左下方接线柱与开关串联，如下图所示：

（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表并联部分短路，结合选项可知，故障可能是灯泡短路；
（3）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端电压表的示数达到2.5V，
要使灯泡两端的电压从2.2V增大到2.5V，应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向左移动；
（4）由图象可知，灯泡两端的电压U_L=2.5V时，通过灯泡的电流I_L=0.25A，
则灯泡的额定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）在探究电流跟电阻的关系的实验中，保持电压表示数为2V不变，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_R=3V-2V=1V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：
$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$，即$\frac{2V}{R}$=$\frac{1V}{{R}_{滑}}$，
则R=2R_滑，
因为R_滑≤20Ω，
所以R=2R_滑≤2×20Ω=40Ω．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）B；
（3）左；
（4）0.625；
（5）40．