Question

【題目】小華要測定標有“2.5V”小燈泡正常發光時的電功率，連接了如圖甲所示的電路。電源電壓為4.5V，所用滑動變阻器的規格為“25Ω 0.5A”。

（1）同組的小霞發現小華的電路連接有錯誤，如果此時閉合開關，觀察到的現象是（________）

A．小燈泡不發光，電流表有示數 B．電流表有示數，電壓表無示數

C．小燈泡發光，電壓表有示數 D．小燈泡不發光，電壓表示數超過量程

（2）若圖甲中只有一根導線連接錯誤，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接；

（________）

（3）小華將電路改接正確后，將滑動變阻器的滑片P置于_____（選填“A”或“B”）端，再閉合開關，調節滑片，使小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡正常發光時的功率是_____W；

（4）小華還測量了小燈泡在不同電壓下的電流，并根據所測得的數據繪制了小燈泡的I﹣U圖像，如圖丙所示，根據圖像可知電流與電壓并不成正比，原因是燈絲的電阻隨溫度升高而_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；

（5）① 同組的小明同學還想探究“當電壓一定時，電流與電阻的關系”，于是將圖甲中的小燈泡換成四個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和 20Ω的定值電阻，其余連接均不改變；

② 小明先把 5Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為 1.5V，讀出電流表示 數；再將 5Ω的電阻換成 10Ω的電阻，為了使電壓表的示數仍為 1.5V，應將滑動變阻器的滑片 P向_____（選填“A”或“B”）端移動，讀出電流表的示數；

③ 之后小明用15Ω的電阻替換10Ω的電阻接入電路中，此時無論他怎樣移動滑片，都無法將電壓表示數調到 1.5V，為了用以上 4 個定值電阻完成實驗且確保電路安全，應控制定值電阻兩端的電壓在_____~_____V范圍內。

Answer 1

【答案】D A 0.7 增大 A 2.22 3

【解析】

(1)[1]從圖中可以看到，電壓表串聯接在電路中，電壓表內阻很大，如果此時閉合開關，電路中的電流很小，觀察到的現象是小燈泡不發光，電壓表的示數等于電源電壓大小，電壓表的量程是0到3V，而電源電壓為4.5V，所以電壓表示數超過量程。

故選D。

(2)[2]電流表與燈串聯，電壓表與燈并聯，如下圖所示。

(3)[3][4]小華將電路改接正確后，將滑動變阻器的滑片P置于阻值最大處，即置于A端；從圖乙可以看到，電流表的量程是0到0.6A，分度值是0.02A，讀數是0.28A，則小燈泡正常發光時的功率是

(4)[5]根據圖像可知電流與電壓并不成正比，原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大。

(5)[6]根據串聯電路分壓原理可知，將定值電阻由改為時，電阻增大，其分得的電壓也增大，探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動，使電壓表的示數是1.5V，讀出電流表的示數。

[7][8]電流表量程為0到0.6A，變阻器允許通過的最大電流是0.6A，電路的最大電流是0.6A，此時電路的電阻最小，由歐姆定律，電壓表的最大示數是

由串聯電路電壓的規律及分壓原理有

即

解得，為了用以上4個定值電阻完成實驗且確保電路安全，應控制定值電阻兩端的電壓在2.22~3V范圍內。