Question

【題目】如圖甲所示，是小明和同學做“測量小燈泡正常發光時電阻”實驗的電路，已知電源電壓為 6V，小燈泡正常發光時的電壓為 2.5V，正常發光時燈絲的電阻約為 10Ω．

（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最_____端（選填“左”或“右”）．若實驗室有三種規格的滑動變阻器，分別是甲“10Ω，1A”、乙“20Ω，0.5A、丙“50Ω，0.2A”，則小明應選用_____（選填“甲”、乙”或“丙”）．當小明完成電路連接并閉合開關后，發現燈泡不亮、電流表電壓表都無示數，出現這種故障的可能原因是_____（填字母代號）．

A．燈泡短路B．燈泡斷路C．滑動變阻器短路D．滑動變阻器斷路

（2）當滑動變阻器的滑片在某一位置時，電壓表的示數如圖乙所示，為了使燈泡正常發光，應將滑片向_____（選填“左”或“右”）移動；小明進一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖丙所示，通過圖象可知小燈泡正常發光時的電阻為_____Ω．

（3）小明認為，用上述器材不做增減，也可以研究電流與電壓的關系，你覺得這個想法是_____（選填“正確”或“錯誤”）的．

（4）另一組同學小勇在連接好電路后，閉合開關，在移動滑動變阻器滑片 P 的過程中發現：燈泡變亮時電壓表示數變小；燈泡變暗時，電壓表示數變大．經檢查所用器材完好，出現這種現象的原因可能是_____．

（5）小楊來到實驗室最晚，發現桌上有：導線若干，開關一個，電源電壓未知的電源，標有“30Ω，2A”字樣的滑動變阻器，待測定值電阻 Rx，一個電流表和一個已經內部斷路損壞的電壓表，小楊依然按照圖甲電路圖連線．按規范操作連完后，剛閉合開關發現電流表示數為 0.18A，移動滑片電流表能達到最大電流為 0.48A，則Rx的阻值為_____Ω．

Answer 1

【答案】 左 乙 D 右 8.3 錯誤 電壓表與滑動變阻器并聯了 18

【解析】（1）滑動變阻器的下面接了右邊的接線柱，為了保護電路，所以應將滑片移至最左端，使其阻值最大；
當燈泡正常發光時，變阻器兩端的電壓；
額定電流大約為；

此時滑動變阻器的電阻應為：

所以甲的電阻太小，丙的電阻太大，乙比較適合.

連好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電流表無示數，說明電路斷路；電壓表沒有示數，說明電壓表與電源的兩端不相連，所以燈泡以外的地方發生斷路，即滑動變阻器斷路，D正確；
（2）由圖乙所示，燈泡兩端的電壓等于2.2V，低于額定電壓，要使燈泡正常發光，需減小滑動變阻器的阻值，將滑片向右端滑動；
由圖丙知，當U=2.5 V時，電流I=0.3 A，所以小燈泡的電阻為：

.

（3）要研究電流與電壓的關系，需要控制電阻相同，而燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以用小燈泡不可以研究電流與電壓的關系.
（4）燈泡變亮，說明電流變大，此時燈泡兩端的電壓變大，滑動變阻器兩端的電壓變小，電壓表的示數變小，說明電壓表與滑動變阻器并聯了；
（5）剛閉合開關發現電流表示數為0.18 A，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，
則電源電壓： -----①
移動滑片電流表能達到最大電流0.48A，此時滑動變阻器接入電路的阻值為零，
則電源電壓： ------②
由①②可得：R=18 Ω．