Question

【题目】在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2. 5 V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值20Ω.

（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接(要求滑片向B滑动时，接入电路阻值减小，且导线不能交叉)__________.

（2）实验时，某个小组同学刚闭合开关就发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了，老师指出了同学们操作时的错误是_____________，同时提醒同学们注意观察此时电表的示数，发现电流表无示数，电压表_____________(有示数/无示数).

（3）断开开关，更换了相同规格的小灯泡后重新按照正确的操作进行实验.某次实验中，同学们看到电压表示数为1. 8V，要使灯泡正常发光应向___________(A/B)端移动滑片，同时视线应注意观察___________(电流表/电压表)，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是___________ W.

（4）某同学还想探究“在电压一定的情况下，电流与电阻的关系”，于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω, 8Ω, 6Ω和4Ω的定值电阻，其余连接均不改变.在实验过程中，将4个定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值U0不变，为了能够顺利得到4组I 、R数据，完成实验，该电压U0的取位大小应满足:____________.

Answer 1

【答案】 图略（滑动变阻器接B点，电压表接3V） 闭合开关前，未将滑片P移至最大阻值处 有示数 B 电压表 0.6 1V≤U0≤2.4V

【解析】在“测量小灯泡电功率”的实验中，电压表应与小灯泡并联，因为小灯泡的额定电压为2. 5 V，所以电压表选择0~3V量程。要求滑片向B滑动时，接入电路阻值减小，故滑动变阻器下接线柱B点接入电路，连线如下：

实验时，某个小组同学刚闭合开关就发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了，老师指出了同学们操作时的错误是闭合开关前，未将滑片P移至最大阻值处 。 同时提醒同学们注意观察此时电表的示数，发现电流表无示数，电压表有示数。

某次实验中，同学们看到电压表示数为1. 8V，因为U实＜U额，要使灯泡正常发光应向B端移动滑片，同时视线应注意观察电压表，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，即电流I=0.24A，所以小灯泡的额定功率。

把四个电阻依次串联接入电路中，为了保护电流表，电路中的电流不能超过0.6A，故电路的最小电阻

电路中接入4Ω的电阻时，滑动变阻器接入电路的最小电阻为

此时定值电阻两端的电压UR=IR=0.6A×4 =2.4V。

当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电阻两端的电压为3V，等于电源电压，故在探究实验中的电压都能达到3V。

把四个电阻接入电路中时，电阻两端的最小电压为，把电源电压和四个电阻10Ω、8Ω、6Ω、4Ω代入，得四个电压值为：1V 、0.86V、0.69V、0.5V，为了能够顺利得到4组I、R数据，则电阻两端最小电压为1V，故电压U0的取值大小应满足1V≤U0≤2.4V。