Question

【题目】某小组同学在探究电流与电阻的关系时，选用如下器材：电源，0～50Ω的滑动变阻器，电流表，电压表，开关，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，导线若干，实验过程中控制定值电阻两端电压为2V不变．

（1）图甲是连接的部分实验电路，请将电路补充完整．
（2）开关闭合前需要将滑动变阻器的滑片调至（填“A”或“B”）端；若闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零，则电路存在的故障可能是定值电阻（填“短路”或“断路”）．
（3）某次实验时，电流表的示数如图乙所示为A，此时连入电路的定值电阻的阻值是Ω．
（4）若将10Ω换成15Ω电阻时，需要将滑动变阻器滑片向（填“A”或“B”）端调整，使电压表的示数为V．
（5）完成上面实验后，小组同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他们又找来了两个开关，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压为U，定值电阻的阻值为R0 ， 请你完成下面实验步骤．
①（填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为；
②（填写S、S1、S2的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电出压表示数为U1；
③灯泡的额定功率的表达式为P额= ．

Answer 1

【答案】
（1）解:如下图所示：

（2）B,短路
（3）0.2,10
（4）B,2
（5）闭合S、S1,断开S2,U﹣U额,闭合S、S2,断开S1, U额
【解析】解：（1）电路中的最大电流：I最大= =0.4A，因此电流表选择0～0.6A量程；将电流表0.6A接线柱与电源正极相连，如下图所示： ；（2）为了安全起见，闭合开关前，需将滑片移到阻值最大处，即将滑片移到B端；闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路；电压表示数为零，电压表可能被短路，而电压表测量定值电阻两端电压，因此可能为定值电阻短路；（3）已知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；由I= 可知，定值电阻的阻值：R= =10Ω；（4）将10Ω的电阻换成了15Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压增大，所以应调节滑片向B端移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数为2V；（5）①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U﹣U额；②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电出压表示数为U1；③通过灯泡的电流：I=IR0= ，灯泡额定功率：P=U额I=U额× = U额．
所以答案是：（1）见上图；（2）B；短路；（3）0.2；10；（4）B；2；（5）①闭合S、S1，断开S2；②闭合S、S2，断开S1；③ U额．