Question

（2013?成都）兩個(gè)小組在實(shí)驗(yàn)室分別做兩個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)，可選器材有：干電池兩節(jié)、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（標(biāo)有20Ω字樣）、電流表（0～0.6A，0～3A兩個(gè)量程）、電壓表（0～3V，0～15V兩個(gè)量程）、導(dǎo)線若干．
  小組一圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率．
  （1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)都較小，小燈泡不發(fā)光，其原因可能是（　　）
A、燈泡L短路  B、燈泡L斷路  C、變阻器斷路  D、變阻器接入電路的阻值過大
  （2）調(diào)節(jié)滑片P的位置，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖1乙所示，該燈泡的額定功率為

0.7

W．
  小組二連接了與小組一相似的電路，但用一個(gè)約為5～15Ω電阻替換了燈泡，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯梅�安法測(cè)該電阻的阻值R．
  （3）請(qǐng)?jiān)趫D2中用筆畫線將電路連接完整．
  （4）小組二在完成實(shí)驗(yàn)后，組員小宇想嘗試測(cè)量從家里帶來的一只電阻的阻值R_X（約300Ω左右）．他們使用現(xiàn)有器材，仍用伏安法進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)太小，無法準(zhǔn)確讀出電流大小，沒能測(cè)出R_X．
  ①按圖3連接電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P至a端，記下電壓表示數(shù)為U₁；
  ②移動(dòng)滑片P至b端，記下電壓表示數(shù)為U₂；
  ③計(jì)算出：R_X=

U1

U2-U1

R₀

（用字母R₀、U₁、U₂表示）．

Answer 1

分析：（1）燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，或電路電流過小．根據(jù)各選項(xiàng)對(duì)應(yīng)儀表的變化選出正確選項(xiàng)；
（2）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出通過燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI可求出燈泡的額定功率；
（3）由電路圖可知，開關(guān)、燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則，電流表的量程為0～0.6A，連接時(shí)注意正負(fù)接線柱的連接．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，滑片在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓，然后利用歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)R=

U

I

求出被測(cè)電阻．

解答：解：（1）A、燈泡短路時(shí)，電路中電流更大，即電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)減小，不符合題意；
B、燈泡L斷路時(shí)，電路中無電流，即電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)變大，不符合題意；
C、變阻器斷路，電路中無電流，并且電壓表無法與電源兩極相連，即電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為零；不符合題意；
D、變阻器接入電路的阻值過大時(shí)，電路中電流很小，并且燈泡兩端分得的電壓也很小，即電流表和電壓表示數(shù)都較小，則燈泡的實(shí)際功率很小，因此不發(fā)光，符合題意．
故選D．
（2）當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則此時(shí)通過燈泡的電流為0.28A，故燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
（3）電流表的負(fù)接線柱與滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱連接，開關(guān)的右接線柱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，如下圖所示：

（4）滑片在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U₀=U₂-U₁，此時(shí)電路中的電流：I=

U0

R0

=

U2-U1

R0

，則被測(cè)電阻R_x=

U1

U2-U1 R0

=

U1

U2-U1

R₀．
故答案為：（1）D；（2）0.7；（4）

U1

U2-U1

R₀．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電路故障分析、電流表讀數(shù)、實(shí)物連接以及歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，側(cè)重考查了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力和分析問題的能力．