Question

1．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示．已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样，小灯泡上标有“2.5V”字样．
 
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，小灯泡变亮．
（2）正确连接好电路，闭合开关，电压表、电流表的示数分别为2V和0.2A，则电源电压为6V．
（3）当滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表的示数为2.2V，为了测出小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）端滑动，使电压表示数为额定电压，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1W．
（4）小明完成实验后，老师给了他一个已知阻值为R₀的定值电阻、一个未知阻值的定值电阻R_x和几个开关，要求小明不用电流表，利用现有器材测出R_x阻值，小明设计了如图丙所示的A、B、C三个实验电路，其中不正确的是C图．

Answer 1

分析 （1）将滑动滑动变阻器串联在电路中，滑片向右端滑动时，小灯泡变亮，则变阻器的阻值应变小；
（2）刚闭合开关时，变阻器的阻值最大，计算出变阻器两端的电压，根据串联电流的电压规律便可得电源电压；
（3）灯泡两端的电压低于额定电压，则应减小滑动变阻器的阻值，使灯泡正常发光，根据其判断滑片的移动方向；
根据电流表的量程和分度值读出示数，根据P=UI求出额定功率；
（4）分析在没有电流表的情况下，能否得到电阻两端的电压和电流，从而可得能够计算出其电阻值．

解答 解：（1）将滑动滑动变阻器串联在电路中，滑片向右端滑动时，小灯泡变亮，则变阻器的阻值应变小，变阻器的下面应接右边的接线柱，如图所示：

（2）刚闭合开关时，滑动变阻器的阻值为20Ω，变阻器两端的电压U_滑=IR_滑=0.2A×20Ω=4V；
则电源电压U=2V+4V=6V；
（3）要测小灯泡的额定功率，应使电压表的示数由2.2V增加到2.5V，滑动变阻器应减小接入电路中的电阻，将滑片向右端滑动；
由图乙可知，电流表的量程应为0～0.6A，示数为0.4A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W；
（4）图A，当开关闭合时，电压表的示数等于电源电压，当开关断开时，电压表测量R0两端的电压，从而可计算出电路中的电流及待测电阻两端的电压，根据R=$\frac{U}{I}$计算出待测电阻的阻值；
图B，电压表分别可测出两电阻两端的总电压及R0两端的电压，从而可计算出待测电阻两端的电压及电路中的电流，与A类似，可计算出待测电阻的阻值；
图C，则测出其中一个电阻两端的电压后，若通过开关测量另一个电阻的电压，则电压表的正负接线柱接法错误，无法测出电压，所以不能测出被测电阻的阻值．
故答案为：（1）见上图；（2）6；（3）右；1；（4）C．

点评 本题是测量灯泡电功率的实验，考查了滑动变阻器的使用、连接，电流表的读数、电功率的计算等，同时考查了特殊法测量电阻的分析，考查全面．