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    16．小明同学利用电压表和电流表“测量小灯泡的电阻值”（已知小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格是“1A，30Ω”），实验电路图如图1所示：

    （1）按图1所示的电路图，将图2中的电压表正确连入电路（用笔画线代替导线）．
    （2）在连接电路前，开关应断开；连接电路后，滑片P应移到b（填“a”或“b”）端再闭合开关；实验中，当滑片P移到某一位置时，电流表A和电压表V示数如图3所示，则此时小灯泡的阻值为9Ω．
    （3）小明在实验时，小灯泡突然熄灭，检查发现电流的示数为零，电压表的示数接近电源电压，请你帮小明分析电路的故障可能是：灯泡断路；
    （4）若小红同学想用已连好的电路“测小灯泡的额定电功率”，请你帮他把主要的实验步骤补充完整：
    ①移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数；
    ②利用原理：P=UI计算出小灯泡的额定电功率．
    （5）同组的小刚找来了几个定值电阻替代小灯泡，想探究“电流与电阻的关系”，此实验要用控制变量方法，所以他移动滑动变阻器使电压表始终为2V，那么他使用的定值电阻最大就不能超过60Ω．

    分析 （1）根据灯的额定电压确定电压表选用的量程后连接电路；
    （2）闭合开关前，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，滑片P以左电阻丝连入电路，据此确定滑片的位置；确定电压表、电流表小量程的分度值读数，根据欧姆定律求电阻大小；
    （3）电流的示数为零，说明电路断路或电路的总电阻很大，电压表的示数接近电源电压，说明电压表之外的部分连接完好，据此判断故障所在；
    （4）①根据额定功率的定义作答；②测电功率的原理P=UI；
    （5）探究“电流与电阻的关系”时，要控制不同定值电阻的电压保持不变；由题目条件可知变阻器分得的电压，根据分压原理求定值电阻的最大值．

    解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V＜3V，电压表选用小量程，电压表并联在灯的两端，如图所示：

    （2）在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，滑片置于b端；
    电压表小量程的分度值为0.1V，示数为1.8V，电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.2A，此时小灯泡的阻值为R=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω；
    （3）电流的示数为零，说明电路断路或电路的总电阻很大，电压表的示数接近电源电压，说明电压表之外的部分连接完好，所以，可判断出与电压表并联的灯可能出现了断路，导致电压表与其它元件串联了；
    （4）①移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为额定电压2.5V时，读出电流表的示数；②利用原理：P=UI计算出小灯泡的额定电功率；
    （5）探究“电流与电阻的关系”时，要控制不同定值电阻的电压保持不变，要用到控制变量法；
    他移动滑动变阻器使电压表始终为2V，则滑动变阻器分去的电压为3V-2V=1V，根据分压原理，$\frac{{U}_{定}}{{U}_{变}}$=$\frac{{R}_{定}}{{R}_{变}}$=$\frac{2}{1}$，因变阻器连入电路的最大阻值为30Ω，所以，定值电阻的最大阻值R定=2R变=2×30Ω=60Ω．
    故答案为：（1）如上图所示；
    （2）b；9；
    （3）灯泡断路；
    （4）①2.5；②P=UI；  
    （5）控制变量法；60．

    点评 本题将考查“小灯泡的电阻值”与“探究电流与电阻的关系”两个实验，涉及测量原理、电路的连接、故障的分析与判断、控制变量法、器材的选定等知识，综合性较强．

    练习册系列答案
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