题目内容
18．
图甲是小明研究小灯泡电阻的实验电路图，图乙是据实验数据绘出的U-I图．小灯泡标有“2V”字样，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样：（1）闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片移到b端．该实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和调节灯泡两端的电压；
（2）小明闭合开关后发现灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障原因可能是灯泡短路；
（3）小灯泡正常发光时，灯丝的电阻为4Ω；
（4）同桌小华将灯泡替换成未知电阻，想测出未知电阻Rx的阻值，实验过程中发现电压表已经损坏而无法使用，在不改变电路连接的情况，他仍然完成了实验，请写出实验步骤及所测的物理量和符号：
①．闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至a端，读出电流表的示数I1
②．将滑动变阻器的滑片调至b端，读出电流表的示数I2
③用题目中所给及所测的物理量符号写出Rx的表达式：Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$•R．
分析 （1）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到最大值处；为使灯泡正常发光需使其电压等于额定电压；
（2）灯泡不亮，可能是由于灯泡短路或灯泡断路或灯泡之外电路存在断路造成的；
电流表有示数说明电路不存在断路；电压表无示数，可能是电路存在断路或灯泡短路造成的，综合分析可知，电路故障是灯泡短路造成的；
（3）由图乙所示U-I图象找出灯泡额定电压对应的电流，然后由欧姆定律求出灯泡的电阻；
（4）电阻Rx与滑动变阻器串联，调节滑片在两端，根据串联电路特点和欧姆定律可计算出Rx的值．
解答 解：
（1）为了保护电路，闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处即b端；
实验中，通过调节滑动变阻器使灯泡两端电压达到额定电压而正常发光，所以滑动变阻器的作用是保护电路和调节灯泡两端的电压；
（2）闭合开关后发现灯不亮，电流表有示数，说明电路中是通路，电压表无示数，故障原因可能是与之并联的灯泡短路；
（3）由图乙所示U-I图象可知，灯泡额定电压U=2V，对应的电流I=0.5A，
所以灯丝电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（4）电压表已经损坏而无法使用，在不改变电路连接的情况，电流表还可以使用，且知道滑动变阻器的最大阻值，则实验步骤为：
①闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至a端，读出电流表的示数I1；
则电源电压为：U=I1RX；
②将滑动变阻器的滑片调至b端，读出电流表的示数I2；
则：U=I2（RX+R）；
③电源电压不变，联立两式可得：I1RX=I2（RX+R），
解得：Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$•R．
故答案为：（1）b；调节灯泡两端的电压；
（2）灯泡短路；
（3）4；
（4）①闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至a端，读出电流表的示数I1；
②将滑动变阻器的滑片调至b端，读出电流表的示数I2；
③$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$•R．
点评 本题考查了滑动变阻器的作用及使用注意事项、电路故障分析、求灯泡电阻及灯泡功率，由U-I图象找出灯泡电压与对应的电流是关键．
电阻丝A和B材料、长短都相同，粗细不同．将他们按图所示连入电路，闭合开关S，则他们的电阻大小关系是RA＜RB，电阻丝A两端的电压UA和电阻丝B两端的电压UB的大小关系是UA＜UB（填“＞”或“＜”或“=”）．| A． | 电流要从电流表的负接线柱流进，正接线柱流出 | |
| B． | 电流表要并联在被测电路中 | |
| C． | 测量之前要先试触较大量程，防止被测电流超过电流表的量程 | |
| D． | 可以不经过用电器而把电流表直接接在电源两极上 |
| A． | 电流表的最大示数为0.6A | B． | 滑动变阻器消耗的最小功率为0W | ||
| C． | 电压表的最小示数为1V | D． | 电阻R0消耗的最大功率为1.8W |
一种有冷风和热风两个档位的电吹风，其电路如图所示，铭牌上的主要参数如表．（1）电吹风正常工作时，通过电动机的电流是多少？
（2）电热丝正常工作时的电阻多大？（结果保留一位小数）
（3）电吹风在热风档正常工作1min，电吹风消耗的电能是多少？
| 额定电压U/V | 220 |
| 电源频率f/Hz | 50 |
| 冷风功率P1/W | 44 |
| 热风功率P2/W | 1100 |
