Question

【题目】小明做“测小灯泡的电功率”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，标有“40Ω 1A” 的滑动变阻器以及符合实验要求的电压表、电流表、开关和导线。

(1)如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线___；

(2)小明改正错误后，闭合开关前应将滑片P置于最_____端； (选填“左”或“右”)

(3)小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U- I图像，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_____W；

(4)若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明又用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计了如图丙所示的电路，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，接着保持滑片位置不变，将电压表的__________点(选填“a”或“b”)接线改接到c点，观察并记录电压表示数U，则小灯泡的额定功率可表示为P额=_____；所选用的定值电阻R0的阻值不得超过___________Ω；

(5) [拓展]实验结束后，小明保持其它器材不动，只将图甲中的小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、 15Ω、 20Ω。要完成这四次探究实验，则定值电阻两端电压的取值范围是____________。

Answer 1

【答案】 左 0.5 b 2.5 2V-3V

【解析】

(1)[1]如图所示，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，是错误的，正确的连接方法是电流表与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，如图示数

(2)[2]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，按图中的接法，应该远离右下接线柱，即左端。

(3)[3]由图乙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，灯泡的额定功率

(4)[4][5]电压表测灯泡两端电压，当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光；接着保持滑片位置不变，将电压表的b点接线改接到c点，观察并记录电压表示数U，此时电压表测灯泡与R0串联的总电压，根据串联分压的特点可得定值电阻R0两端电压

通过定值电阻的电流

根据串联电路电流规律可知灯泡的额定电流

则灯泡的额定功率

[6]在实验过程中，因为电压表选用的量程是0~3V，既要测灯泡的额定电压，也要测灯泡与R0串联的总电压，故定值电阻R0的最大电压不能超过

由可得R0的最大阻值不能超过

(5)[7]因为电流表的量程是0~0.6A，所以电路中的最大电流是0.6A，当接入最小的电阻5Ω时，电压表的示数即为允许的最大电压

假设电压表的最小示数为UV，根据串联分压的特点可得滑动变阻器两端的电压

根据串联电路中，电压的分配与电阻大小成正比的关系得

解得

所以要完成这四次探究实验，则定值电阻两端电压的取值范围是2~3V。