Question

【題目】小明想測量額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率，他使用了三節(jié)新干電池、“10Ω1A”的滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和若干導(dǎo)線，連接了如圖甲所示的電路。

(1)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該移到最_____（左/右）端；

(2)他檢查電路，發(fā)現(xiàn)一處連接錯(cuò)誤，只改變了一根導(dǎo)線的連接就將電路修改正確，請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，并補(bǔ)畫上正確的連線；

（______）

(3)正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表和電壓表也無示數(shù)，小明向老師求助，王老師在不拆開原電路的情況下，借助另一只電壓表就很快找出了故障原因：電流表內(nèi)部斷路了。王老師找出這個(gè)故障的相應(yīng)操作為_____，他觀察到的現(xiàn)象為_____；

(4)排除故障后，小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值，繪制小燈泡U-I（I-U）圖象如圖乙所示，根據(jù)燈絲電阻隨溫度升高而增大，可以判斷圖象的橫坐標(biāo)為_____（電壓/電流）；

(5)當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是_____W；

(6)取下小燈泡，將阻值為5Ω、10Ω、15Ω的三個(gè)定值電阻分別接入電路中原小燈泡位置，可利用該電路探究“電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”。控制電壓一定時(shí)，下列電壓值可以選取的是_____。

A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V

Answer 1

【答案】右 將電壓表與電流表并聯(lián)（合理均給分） 電壓表有示數(shù) 電壓 0.8 D

【解析】

(1)[1]閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該移到阻值最大處，即最右端。

(2)[2]甲圖中，電流表與燈并聯(lián)，電壓表與燈串聯(lián)是錯(cuò)誤的，電壓表應(yīng)與燈并聯(lián)，電流表與燈串聯(lián)，如圖所示：

(3)[3][4]將電壓表并聯(lián)在電流表兩端，若電流表為通路，則電壓表沒有示數(shù)；電壓表有示數(shù)，說明電壓表之外的電路為通路，則故障是電流表內(nèi)部斷路了，故找出這個(gè)故障的相應(yīng)操作為：將電壓表并聯(lián)在電流表的兩端，他觀察到的現(xiàn)象為電壓表有示數(shù)。

(4)[5]根據(jù)燈絲電阻隨溫度升高而增大，由歐姆定律，電壓的增大量大于電流的增大量，因此圖象的橫坐標(biāo)為電壓。

(5)[6]當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流為0.32A，則小燈泡的額定功率是

P=UI=2.5V×0.32A=0.8W

小燈泡的額定功率是0.8W。

(6)[7]探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定(即電壓表示數(shù)不變)，設(shè)電壓表最小示數(shù)為U′，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，變阻器的電壓為一定值，由串聯(lián)分壓原理有

=

式中左邊為一定值，當(dāng)定值電阻最大時(shí)，變阻器的最大電阻連入電路中，即有

=

解得最小電壓為U′=2.7V，則可以選取的電壓值是3V，故選D。