Question

【題目】小亮同學(xué)做測(cè)定“小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡（小燈泡的額定功率小于1W）、滑動(dòng)變阻器（50Ω1A）、以及符合實(shí)驗(yàn)要求的電表、開關(guān)和導(dǎo)線。如圖（甲）是小亮同學(xué)沒有連接完整的電路。

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖（甲）所示的電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)都變大。

（_____）

（2）小亮同學(xué)連好電路后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障可能是______。

（3）小亮同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某處時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向______端移動(dòng)（選填“A”或“B”）。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖（乙）所示，則小燈泡的額定功率是_____W，

（4）小亮利用該電路探究電流跟電阻的關(guān)系，他將小燈泡換成多個(gè)定值電阻R，保持電壓表示數(shù)始終為如圖（丙）所示，多次更換阻值不同的定值電阻R，并記錄各次電流表的示數(shù)，若不更換其他器材，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的電阻阻值不能夠大于_____。

（5）若小亮在（4）實(shí)驗(yàn)中用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，并控制定值電阻兩端電壓為2.5V，使用滑動(dòng)變阻器的銘牌為“10Ω1A”，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，小亮可以選擇的電源電壓的范圍是_____。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 B 0.5 25Ω 2.5V~3.5V

【解析】

第一空．要求滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)都變大，則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)變小，所以把滑動(dòng)變阻器B接線柱與電源負(fù)極相連，如圖：

第二空．閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極是通的，所以電壓表并聯(lián)電路部分存在斷路，則可能故障原因是燈泡斷路；

第三空．電壓表的示數(shù)為2.2V，低于燈泡額定電壓，要測(cè)量小燈泡的額定功率，增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，所以應(yīng)將滑片P向B端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V；

第四空．結(jié)合甲、乙圖知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，所以小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

第五空．結(jié)合甲、丙圖知，可知電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2V，即實(shí)驗(yàn)時(shí)保持電阻兩端電壓為2V，則滑動(dòng)變阻器兩端為6V-2V=4V，串聯(lián)電路電流相等，可得，當(dāng)滑動(dòng)變阻器最大阻值接入電路時(shí)，代入數(shù)據(jù)解得，所以定值電阻阻值不能大于25Ω；

第六空．在（4）實(shí)驗(yàn)中用到的電阻阻值分別為5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω，并控制定值電阻兩端電壓為2.5V，當(dāng)變阻器連入電路中的阻值為0時(shí)，滑動(dòng)變阻器沒有分壓，電源電壓全部加在定值電阻兩端，所以電源電壓最低為2.5V；

當(dāng)滑動(dòng)變阻器最大阻值10Ω和最大定值電阻25Ω接入電路時(shí)，電流最小，滑動(dòng)變阻器分得電壓也最小，所以此時(shí)的總電壓為最高電壓電源；最小電流為：，最高電源電壓為：；所以電源電壓應(yīng)在2.5V-3.5V范圍內(nèi)。