Question

【题目】小亮同学利用实验器材进行了以下电学实验：

（1）如图甲所示：

在探究“电流与电阻的关系”的实验中，定值电阻R1由5Ω换成10Ω时，接下来滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）调节；若电源电压为6V，R1的可选最大电阻为20Ω，为保证电阻R1两端电压为2V，那么滑动变阻器R2的最大阻值应不小于 Ω．

（2）他做完实验后，把定值电阻换成小灯泡，又完成了“测量额定电压是2.5V小灯泡电功率”的实验，如图乙所示，正确连接电路后，他发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，电路中出现的故障可能是 ．排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图丙所示图象，根据图象可知额定功率是 W．

Answer 1

【答案】（1）右；40Ω；（2）小灯泡断路；0.625

【解析】

试题分析：（1）根据串联电路电压的特点、分压原理确定滑片移动 的方向及求出滑动变阻器R2的最大阻值不小于多少；

（2）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因；根据P额=U额I求灯泡的额定功率；

解：

（1）定值电阻R1由5Ω换成10Ω时，根据分压原理，定值电阻分得的电压变大，要保持电压不变，变阻器要分去更多的电压，变阻器连入电路的电阻要变大，故滑动变阻器的滑片应向右移动；

若电源电压为6V，R1的可选最大电阻为20Ω，为保证电阻R1两端电压为2V，变阻器分得的电压U变=6V﹣2V=4V，根据分压原理，=，那滑动变阻器的最大阻值应不小于R2=×R1=×20Ω=40Ω；

（2）闭合开关后，灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，断路位置在电压表的并联部分，则电路故障可能是灯泡断路；

由图丙所示图象，当小灯泡电压为2.5V正常发光时，对应的电流为0.25A，小灯泡的功率P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W．

故答案为：（1）右；40Ω；（2）小灯泡断路；0.625．