题目内容
【题目】志刚同学在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔划线代替导线，将图甲连接完整（导线不能交叉）。
（______）
（2）连接完电路后，闭合开关发现电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数，灯泡不亮。电路的故障可能是（_____）；
A．灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．灯泡断路 D．滑动变阻器断路
（3）故障排除后重新闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为2.0V，要测定小灯泡的额定功率，则志刚应将滑片适当地向______（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V；若小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
（4）如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图丙所示，若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上，则此时每只灯泡的电阻为______Ω，每只灯泡的实际功率为_____W。
（5）结合图丙的信息思考：______（选填“能”或“不能”）利用甲图的电路和器材，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”。
（6）为了研究电流和电阻的关系，志刚找到几个定值电阻，阻值分别是10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，他用10Ω的电阻替换电路中的小灯泡，移动滑片使电压表示数2.4V，记录电流表示数，又换上15Ω的电阻，移动滑片，最终电流表的示数为_____A；要完成研究电流和电阻关系的实验，滑动变阻器的最大阻值至少为_____Ω。
【答案】
D 右 0.6 10 0.4 不能 0.16 45
【解析】
（1）根据题意确定滑动变阻器的接法，然后连接实物电路图．
（2）灯泡不亮，则可能是电路断路或灯泡的实际功率太小或灯泡短路；电压表读数为零，说明灯泡短路；
（3）若灯泡两端的电压低于额定电压，要测其额定功率，则应减小滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.5V；
据电流表的接线柱，判断出量程和分度值，而后据公式P=UI计算出额定功率即可；；
（4）根据串联电路特点求出灯泡两端电压，由图乙所示图象求出灯泡电压对应的电流，然后由欧姆定律与电功率公式分析答题；
（5）灯泡电阻受温度影响，据此分析答题．
（6）研究电流和电阻的关系应控制电压不变；根据欧姆定律求电流表的示数；当30Ω的电阻完成此实验时，据欧姆定律和串联电路的分压规律求出滑动变阻器的阻值，即滑动变阻器的最大值的最小取值，
(1) 将电压表并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为 2.5V，因此量程选小量程，实物电路图如图所示：
(2)若小灯泡两端短路，则移动滑片时灯泡不亮，电压表并联在灯泡两端；则电压表示数为零，
若是A，灯泡短路，则电路是通路，现象应是电流表有示数，而不是电流表没有示数。若电流表，电压表都没示数，则变阻器断路时，电路不是闭合回路，无电流，两表无示数；
若滑动变阻器短路，灯泡断路、电压表并联在灯泡两端；则电压表示数不为零，故D符合题意；
(3) 电压表示数为2.0V，低于额定电压，所以应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右端滑动，使电压表的示数为2.5V；
此时电流表是小量程,故分度值是0.02A,所以此时的示数是0.24A,故此时的额定功率是：P额=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）两灯泡串联接在4V的电源两端,每个灯泡两端的电压为2V,由图乙所示图象可知,灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,灯泡电阻R=
=
=10Ω，此时灯泡实际功率P=UI=2V×0.2A=0.4W.
(5)探究电流与电压的关系应控制电阻阻值不变，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值，因此不能采用图甲电路探究电流与电压的关系。
(6)研究电流和电阻的关系应控制电压不变，他用10Ω的电阻替换电路中的小灯泡，移动滑片使电压表示数为2.4V，记录电流表示数，又换上15Ω的电阻，根据分压原理，电压表示数变大，故要移动滑片，使电压表示数为2.4V，此时电流表的示数应为：
I′=
=
=0.16A；
用30Ω的电阻完成实验时，此时电路中的电流为：
=
=
=0.08A，
R滑=
=
=45Ω, 所以滑动变阻器的最大阻值至少为45Ω。
