Question

【题目】小吴同学要测定额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。他选择了一些器材进行实验，其中电源电压为6V恒定，滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”字样。

（1）小吴连成了图甲所示的电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，向左移动滑片，发现电流表示数____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线________；

（2）电路正确连接后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数始终为6V不变，则电路存在的故障可能是____；

（3）排除故障后，小吴继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当____时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时电阻为____Ω；

（4）完成实验后，小吴还想探究“导体中的电流与电阻的关系”，他选取了10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻，利用上述器材完成探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制定值电阻两端的电压不低于____V。通过实验数据可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与电阻成____；

（5）实验结束后，小吴没有用电流表，又多用了一个滑动变阻器R2（最大阻值用R0表示），他设计如图丙所示电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，请补全下列步骤：

①闭合开关S，先调节滑动变阻器____（选填“R1”或“R2”）的滑片到最____端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到____时为止，小灯泡正常发光；

②接着____，读出这时电压表的示数为U；

③小灯泡的额定功率表达式P=____。

Answer 1

【答案】不变 小灯泡断路 电压表的示数为3.8V 10 4 反比 R2 左 电压表示数为2.5V 调节变阻器R2的滑片到最右端

【解析】

(1)[1]由图可知，电压表串联在电路中，电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，闭合开关，向左移动滑片，发现电流表示数不变。

[2]电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改正后如下所示：

(2)[3]闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路中出现断路，电压表示数始终为6V不变，可能灯泡发生断路。

(3)[4][5]当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，灯泡正常发光时通过的电流为0.38A，小灯泡正常发光时电阻

RL==10Ω

(4)[6][7]当电阻为40Ω，变阻器的阻值为20Ω，此时电阻两端的电压最小；此时电路中电流

I==0.1A

最小电压

U最小=IR=0.1A×40Ω=4V

由实验数据可以得出电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。

(5)[7]①[8][9][10]闭合开关，先调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止。

②[11]接着调节变阻器R2的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为U；
③[12]因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压

UR2=U-2.5V

因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流

I额=

小灯泡的额定功率

P=U额I额=2.5V×=