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【题目】如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为18Ω,小灯泡上标有“9V,9W”字样灯泡电阻不变,闭合开关S。当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右边时,电流表的读数为1.5A,小灯泡恰能正常发光,则滑动变阻器的最大阻值为______Ω;当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在中点,R1消耗的电功率为__________W。

【答案】18 2

【解析】

1)当开关S1S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等求出电源的电压,根据P=UI求出通过灯泡的电流,再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;

2)当开关S闭合、S1S2都断开,滑动变阻器的滑片PR2中点时,电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联,电流表测电路中的电流,利用电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出R1消耗的电功率.

(1)当开关S1S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测干路中的电流;

由于并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,

所以电源的电压U=UL=9V

灯泡正常发光时的功率为9W,由P=UI可得通过小灯泡的电流:

IL===1A

由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以通过滑动变阻器的电流:

I2=IIL=1.5A1A=0.5A

I=可得,滑动变阻器的最大阻值:

R2===18Ω;

(2)当开关S1S2都断开,滑动变阻器的滑片P在最右端, 电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联,电流表测电路中的电流;

由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,

所以,此时电路中的电流即电流表的示数:

I== =A

此时R1消耗的电功率:

P1=I2R1=(A)2×18Ω=2W

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(1)请你用笔划线代替导线,将图甲连接完整导线不能交叉)。

______

(2)连接完电路后,闭合开关发现电压表和电流表均无示数,灯泡不亮,移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数,灯泡不亮。电路的故障可能是_____

A.灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡断路 D.滑动变阻器断路

(3)故障排除后重新闭合开关,移动滑片,发现电压表示数为2.0V,要测定小灯泡的额定功率,则志刚应将滑片适当地向______选填”)移动,使电压表的示数为2.5V;若小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。

(4)如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图丙所示,若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上,则此时每只灯泡的电阻为______Ω,每只灯泡的实际功率为_____W。

(5)结合图丙的信息思考:______选填不能”)利用甲图的电路和器材,采用控制变量的方法来探究电流与电压的关系”。

(6)为了研究电流和电阻的关系,志刚找到几个定值电阻,阻值分别是10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,他用10Ω的电阻替换电路中的小灯泡,移动滑片使电压表示数2.4V,记录电流表示数,又换上15Ω的电阻,移动滑片,最终电流表的示数为_____A;要完成研究电流和电阻关系的实验,滑动变阻器的最大阻值至少为_____Ω。

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A. B.

C. D.

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