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【题目】王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率,他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线,连接了如图甲所示的电路。

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑动到最______(选填“左”或“右”)端,这样做的目的是______。

(2)他闭合开关后,又立即断开了开关,否则会损坏______(选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”)

(3)他检查电路,发现一处连接错误,只改变了一根导线的连接就将电路修改正确,请你在错误的导线上打“×”,并补画上正确的连线。

(__________)

(4)实验中,他调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出了如图乙所示的图象,由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为______(选填“电压”或“电流”)。

(5)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______。

(6)取下小灯泡,将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置,可利用该电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。控制电压一定时,不可以选取的电压值是______

A.1.5V B .2V C .2.5V D .3V

【答案】右 保护电路 电压表 电流 0.7W A

【解析】

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处的最右端,可以保护电路;

(2)电源为三节新干电池串联,电源电压为4.5V;原电路中,电压表串联在电路中,电流表将灯短路,电路中几乎没有电流,电压表(量程为0-3V)测电源电压,故他闭合开关后,又立即断开了开关,否则会损坏电压表;

(3)电流表应串联在电路中,电压表应与灯并联,改正后如下图所示:

(4)实验中,他调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出了如图乙所示的图象,由于灯丝的电阻随温度的升高,由U=IR可知,灯泡电压的变化量大于电流的变化量,如图所示,所以可以判断图象的横坐标为电流;

(5)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,电流选用小量程,大小为0.28A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;

(6)探究电流与电阻的关系,应控制电阻两端的电压一定(即电压表示数不变),

设电压表示数为U′,根据串联电路电压的规律可知,变阻器的电压为一定值,

由串联分压原理有:------①,

①式中左边为一定值,当定值电阻最大时,变阻器的最大电阻连入电路中,

即,

解得最小电压为:U′≈1.93V,则不可以选取的电压值是1.5V,故选A。

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