Question

【題目】小華利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關系”。已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻R的阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω，滑動變阻器的規格為“0～50Ω”。

(1）請根據圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物電路連接完整。_________

（2）為完成整個實驗，應利用滑動變阻器控制R兩端的電壓至少保持_________不變。

（3）連好電路后閉合開關，發現電流表和電壓表在電路中位置顛倒，則閉合開關后，電流表_____（有/沒有）示數，電壓表__________（有/沒有）示數。

（4）實驗中將定值電阻R的阻值由25Ω依次更換為20Ω、15Ω、10Ω，使電壓表的示數為3V不變，則每次閉合開關后都應該將滑動變阻器的滑片P依次移到適當位置。當定值電阻換為10Ω時，應向_______（左/右）移動滑動變阻器的滑片使接入的阻值為_________Ω。

(5）小華又將乙圖中的電阻R換成標有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發光時的電流表的數，則該燈泡的額定功率為__________W。

Answer 1

【答案】 見解析 2V 沒有 有 左 10 0.5

【解析】（1）根據題意知道，電路中的最大電流是：I=6V/10Ω=0.6A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與電阻串聯，故電路連接如圖：

（2）當滑動變阻器的最大阻值與R=25Ω串聯時，滑動變阻器分得的電壓最小，此時電路中的電流是：I=U/（R+R滑）=6V/（25Ω+50Ω）=0.08A，則滑動變阻器分得的最小電壓是：U滑=IR滑=0.08A×50Ω=4V，所以電壓表示數的最小值是：UR =U-U滑=6V-4V=2V；

（3）由于電流表和電壓表在電路中位置顛倒，即電壓表串接在電路中，則相當于斷路，由歐姆定律可知，電路中會沒有電流，即電流表示數為零；而電壓表又相當于并聯在電源兩端，測的是電源電壓，所以電壓表示數接近電源電壓。

（4）當定值電阻R的阻值由25Ω換成10Ω時，電路中的總電阻變小，則電路的電流會變大，滑動變阻器兩端的電壓會變大，定值電阻兩端的電壓會變小，為保持電阻兩端的電壓不變，所以應增大電路中的電流，減小滑動變阻器接入電路的電阻，即滑片向左移動；此時電路中的電流是：I′=U′R/R=3V/10Ω=0.3A，所以滑動變阻器的阻值是：R滑′=UUR/I′=6V3V/0.3A=10Ω。

（5）因為電流表的量程為0～0.6A，由圖丙知道燈泡的額定電流是：IL =0.2A，故燈泡的額定功率是：PL =UL IL =2.5V×0.2A=0.5W。