Question

（2013?崇安區(qū)二模）在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω，其中滑動變阻器的規(guī)格為“10Ω  1A”．

（1）為順利完成實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電壓為4.5V和6V的兩電池組可供選擇，則

A

．
A．只能選擇4.5V的電池組       B．只能選擇6V的電池組
C．兩電池組均可選用            D．須將其變成10.5V的電池組使用
（2）圖中已有部分電路連好，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整．
（3）某組同學(xué)閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度很暗且不變，可能的原因

滑動變阻器接線時，接了下面兩個接線柱

．另一組同學(xué)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，但電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則可能的原因是

小燈泡被短路

．
（4）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，進(jìn)行了多次測量，其中小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)如右圖所示，小燈泡的額定功率

0.6

 W
（5）完成實(shí)驗(yàn)后，該組同學(xué)又找來了幾個不同阻值的電阻代替小燈泡繼續(xù)“探究電壓不變時，電流與電阻的關(guān)系”，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．該組同學(xué)做完第2次實(shí)驗(yàn)后，用15Ω的電阻替換10Ω的電阻，閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向

B

端移動（選填“A”或“B”），使電壓表的示數(shù)為

3

 V，完成第三次實(shí)驗(yàn)．

次數(shù)	1	2	3	4
電阻Ω	5	10	15	20
電流A	0.6	0.3	0.2	0.15

Answer 1

分析：（1）額定電壓下燈泡的電壓和額定電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出此時電路中電流的大約值，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的電阻，最后結(jié)合滑動變阻器的最大阻值即可判斷所需電源的電壓．
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓和額定電流確定電表的量程，且電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則與開關(guān)串聯(lián)．
（3）燈泡的亮度很暗且不變，說明電路中的電阻很大，且滑片移動，電阻不變，可能是滑動變阻器接了下面兩個接線柱；
燈不亮，但電流表有示數(shù)，便可排除斷路，電壓表無示數(shù)，則可能是燈泡短路；
（4）根據(jù)圖2讀出電流表的讀數(shù)，由P=UI計(jì)算出電功率；
（5）要探究電流和電阻的關(guān)系，需保持電壓不變，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)計(jì)算出電壓表的示數(shù)；
根據(jù)串分壓的知識，電阻變大，兩端的電壓變大，要減小電阻兩端的電壓，需增大滑動變阻器的阻值．

解答：解：（1）由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時電路中的電流大約為I=

UL

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A，
若電源的電壓U=4.5V，則滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，滑動變阻器接入電路的電阻R_滑=

U滑

I

=

2V

0.25A

=8Ω＜10Ω，此電源可用；
若電源的電壓U=6V，則滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器接入電路的電阻R_滑=

U滑

I

=

3.5V

0.25A

=14Ω＞10Ω，故6V或大于6V的電源不可用；
（2）電流表與燈泡串聯(lián)，由（1）知，可選擇0～0.6A的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

（3）移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度很暗且不變，可能的原因是滑動變阻器同時接了下面兩個接線柱；
燈不亮，但電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則可能的原因是燈泡短路；
（4）由圖2知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）由表格中數(shù)據(jù)知，電阻兩端的電壓為U=IR=0.6A×5Ω=3V；
用15Ω的電阻替換10Ω的電阻，電壓表的示數(shù)會變大，則應(yīng)將滑片向B端滑動，增大滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)保持3V不變．
故答案為：（1）A；（2）見上圖；（3）滑動變阻器接線時，接了下面兩個接線柱；小燈泡被短路；（4）0.6；（5）B；3．

點(diǎn)評：此題是“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，考查了電路故障的分析，實(shí)物電路的連接，同時考查了電流表的讀數(shù)及電功率的計(jì)算，特別是（5）問中，要探究電流和電阻的關(guān)系，需保持電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)確定電壓表的示數(shù)及根據(jù)串分壓的知識判斷滑動變阻器的阻值變化是難點(diǎn)．