Question

15．如图所示在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表、开关各一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器，导线若干．
（1）请根据甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整；
（2）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是导体ab短路．
（3）排除故障后，小明在a、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向F（选填“E”或“F”）端移动．
（4）小明又将乙图中的定值电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，图丙是使该灯泡正常发光时的电流表的示数，则该灯泡的额定功率为0.5W．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物，注意导线不要交叉和电表量程选择适当；
（2）电流表有示数，则说明电路没发生断路，电压表无示数，则说明与电压表并联的用电器两端没有电压，可能发生短路；
（3）根据串分压的知识，先判断出改接后电压表的示数变化，根据串联电路的电压不变，来判断滑动变阻器的移动方向；
（4）确定电流表的量程和分度值读出电流值，根据P=UI计算出电功率值．

解答 解：（1）根据图丙可知，电流表量程选0～0.6A，将电流表串联在电路中，连接的实物电路如图所示：

（2）连好电路闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，则故障可能是导体ab发生短路；
（3）改接10Ω的电阻后，由串联分压原理可知，电压表的示数将变大，为使电压表示数减小为原来的电压值，则应增大变阻器两端的电压，应增大滑动变阻器的阻值，所以应将滑片向右端即F端滑动，使电压表的示数保持2.5V不变；
（4）由图知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.2A，
所以小灯泡的额定电功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）如上图所示；（2）短路；（3）F；（4）0.5．

点评 解决本题的关键：一是知道滑动变阻器在本实验中的作用和使用，二是会根据控制变量法设计实验和分析实验数据得出结论．