在测定标有“2.5V 小灯泡的电功率和电阻的实验中.两个实验小组的同学选用了电流表.电压表.开关.可以调节电压值的学生电源.标有“30Ω1A 的滑动变阻器.若干导线等器材并要求按图1连接起来．(1)第一实验小组的同学在连完电路后.发现其中有一根导线接错了.请你在图1中错误的那根导线上打一个“× .然后用一根笔画线代替导线使电路正确．(2)①� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．在测定标有“2.5V”小灯泡的电功率和电阻的实验中，两个实验小组的同学选用了电流表、电压表、开关、可以调节电压值的学生电源、标有“30Ω1A”的滑动变阻器、若干导线等器材并要求按图1连接起来．

（1）第一实验小组的同学在连完电路后，发现其中有一根导线接错了，请你在图1中错误的那根导线上打一个“×”，然后用一根笔画线代替导线使电路正确．
（2）①第二实验小组的同学在实验中正确连接电路，闭合开关，移动变阻器滑片，小灯泡却始终不亮，但两表均有示数，原因可能是电源电压太低，灯泡的实际电功率太小．
②正确解决问题后，若某次测量中电压表如图2所示，此时电压为1.2V，当小灯泡正常发光，此时电流表示数如图3所示，则此小灯泡的额定功率为0.7W．
③将图1中的小灯泡更换成一个定值电阻，可以完成的实验是B
A．探究电流与电阻关系
B．探究电流与电压关系
C．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系
D．探究电流做功的多少与电阻大小的关系
④完成③中的实验后，又换用标有“3.8V”的小灯泡实验，正确操作，当闭合开关时，电流表的示数为0.1A．他们移动滑片多次实验并作出了流过两元件的部分电流与其两端的电压关系如图4所示，当电压为2.5V时，小灯泡的电阻为6.25Ω．学生电源的电压选用的是4V．

分析（1）实验中，应将电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联；为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（2）①灯泡不发光，要分别从断路、短路和实际功率太小三方面入手，然后根据电压表和电流表的示数情况判断具体原因；②根据实际情况确定电压表和电流表的量程和分度值，读出示数；
根据图3读出电流值，由P=UI计算出其额定电功率；
③已知电阻值，电路可测电阻两端的电压，流过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验．
④根据图线B确定额定电压下的电流值，由R=$\frac{U}{I}$计算出小灯泡电阻值；
刚闭合开关时滑动变阻器的阻值最大，根据图象确定此时灯泡、定值电阻两端的电压，计算出此时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压规律可计算出电源电压．

解答解：（1）由图知，电压表串联在电路中了，且灯泡与电流表并联，改动如下所示：

（2）①两表均有示数，排除断路和短路情况，灯泡不亮，可能是因为电源电压太低，灯泡的实际电功率太小；
②灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V的量程，分度值为0.1V，图2的示数为1.2V；
电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，所以灯泡的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
③A、电阻的阻值不能改变，所以A不能探究电流与电阻的关系；
B、把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R不变，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，通过滑动变阻器可改变电阻两端的电压，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验；
C、实验中的器材无法判断磁性强弱的变化，所以该实验不能完成；
D、实验中的器材无法判断电流做功的多少，所以该实验不能完成；
④图4图线A是一条直线，说明电阻值不变，B是一条曲线，说明电阻值发生变化，因此A是有关定值电阻的图象，B是有关灯泡的图象；
由图线B可知，当U=2.5V时，灯泡中的电流值I=0.4A，所以灯泡的电阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.4A}$=6.25Ω；
闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大，为30Ω，所以两端电压：U_滑=IR_滑=0.1A×30Ω=3V；
由图4知，当滑动变阻器阻值最大时，灯泡两端的电压为1V，所以电源电压为：U=3V+1V=4V．
故答案为：（1）见上图；（2）①电源电压太低，灯泡的实际电功率太小；②1.2；0.7；③B；④6.25；4．