Question

【題目】圖甲為測定“小燈泡電功率”的實驗電路，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。

（1）小明連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障原因可能是_____。

（2）排除故障閉合開關(guān)，移動滑片P到某位置，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為_____V，則此時燈泡消耗的實際功率_____（大于小于等于）額定功率

（3）小明繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成I﹣U圖象（圖丙），根據(jù)圖象，可計算出小燈泡的額定功率是_____W

（4）小敏將原電路中的小燈泡先后換接阻值分別為5Ω、10Ω和20Ω的定值電阻，探究“電流與電阻關(guān)系”

①先將5Ω的電阻接入電路，移動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2V，此時，電流表的示數(shù)為_____A．然后換接10Ω的電阻，為了保持電壓表示數(shù)不變，此時滑動變阻器的滑片應向_____（左右）移動。

②實驗中為了保證接入20Ω的定值電阻時，保持電壓表示數(shù)不變，則動變阻器的最大阻值應不小于_____Ω。

Answer 1

【答案】燈泡斷路 2.2 小于 0.5 0.4 右 25

【解析】

（1）燈泡不發(fā)光，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路斷路，電壓表有偏轉(zhuǎn)，電壓表與電源接通；

（2）根據(jù)電壓表的量程和讀數(shù)，當用電器兩端的電壓小于額定電壓時，功率小于額定功率；

（3）由圖象讀出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù) 計算得到額定功率；

（4）①由歐姆定律計算電路中電流；要探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，由此根據(jù)電路特點和歐姆定律分析解答；②應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題。

（1）連好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路；

（2）由圖乙可知，電壓表量程為0﹣3V，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V，此時燈泡的電壓小于額定電壓，故實際功率小于額定功率；

（3）由丙可知，燈泡正常發(fā)光時（電壓為2.5V），通過燈泡的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率為： ；

（4）①5Ω的電阻接入電路，電壓表示數(shù)為2V，此時電流表的示數(shù)為： ；將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大；探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，所以應調(diào)節(jié)滑片向右移動，增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)仍為2V；

②電源電壓為4.5V，定值電阻兩端電壓為2V，則滑動變阻器分壓為4.5V﹣2V＝2.5V，當接入20Ω電阻時，由串聯(lián)電路特點知：IR＝I滑，由歐姆定律有： ，即： ，解得：R滑＝25Ω，即變阻器最大阻值應不小于25Ω.