Question

【題目】測量小燈泡電功率的實驗中（小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值約10Ω，電源電壓為6V）．

（1）麗麗連成了圖甲所示的電路，將滑動變阻器的阻值調到最大，閉合開關，發現電流表的示數為0.3A，小燈泡_____（填“發光”或“不發光”）．經檢查，發現有一條導線連接錯誤，請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的連線．
（______）

（2）根據（1）中的現象，可判斷出麗麗所用的滑動變阻器的最大阻值是_____Ω．

（3）電路正確連接后，閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表的示數為_____V時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙，則通過小燈泡的電流是_____A，小燈泡的額定功率為_____W．

（4）麗麗認為不用電壓表也可以測量小燈泡的額定功率，于是她找來額定電壓為U額的小燈泡，利用已知阻值的電阻R1設計了如圖丙的電路圖．請幫她補全她的實驗內容：

①將電流表接在a點，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為_____（用已知字母表示）；

②將電流表接在b點，閉合開關S，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電流表的示數為I；

③小燈泡額定功率的表達式P額=_____（用已知字母表示）．

（5）麗麗還想探究導體中的電流跟導體電阻的關系，她利用電壓為6V的電源、10Ω、20Ω和40Ω的定值電阻和“40Ω 1A”的滑動變阻器，設計了如圖丁的電路圖，分別把三個定值電阻單獨接入電路進行了三次實驗，實驗中她是控制定值電阻兩端的電壓不低于____V，才完成了實驗．

Answer 1

【答案】不發光 20 2.5 0.28 0.7 U額I 3

【解析】

（1）燈泡短路，燈泡將不發光；

（2）根據電流與電源電壓，由 計算出滑動變阻器的最大電阻值；

（3）要使小燈泡正常發光，小燈泡兩端的電壓應等于額定電壓；根據圖乙讀出電流表的示數，由P=UI計算出小燈泡的電功率；

（4）R1與燈泡并聯，R1兩端的電壓等于燈泡的額定電壓時，燈泡會正常發光，根據其分析即可；

（5）當定值電阻的值為40Ω時，滑動變阻器所需的阻值最大，變阻器阻值最大時，定值電阻兩端的電壓即為其最小電壓；

（1）由圖知，燈泡被短路，所以沒有電流通過小燈泡，小燈泡不發光；正確電路如圖所示：

（2）由于電路中只有滑動變阻器，所以其最大阻值： ；

（3）燈泡的額定電壓為2.5V，所以調節變阻器，當電壓表的示數為2.5V時，燈泡正常發光，由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.28A，則燈泡的額定功率： ；

（4）①將電流表接在a點，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為：

；

②將電流表接在b點，閉合開關S，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電流表的示數為I；③燈泡的額定功率 ；

（5）當定值電阻為40Ω，變阻器的阻值為40Ω，由于變阻器的阻值已到最大，此時電阻兩端的電壓最小，根據串聯電阻分壓的特點，兩個電阻相等各分電源電壓的一半，即定值電阻40Ω兩端的電壓為3V, 也就是要控制定值電阻兩端的電壓不低于3V，才完成該實驗。