Question

【题目】在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω．

（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接__________；

（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是________（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；

（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向________（选填“A”或“B”）端移动滑片，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W；

（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于________Ω．

Answer 1

【答案】小灯泡断路A0.620

【解析】

（1）因灯的额定电压为2.5V，所以电压表选小量程，灯正常工作时的电流约，电流表也选小量程，将滑动变阻器串联接入电路，注意接线柱要“一上一下”，如图所示：

（2）灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，故电压表并联部分断路，即电路中发生的故障可能是：小灯泡断路；

（3）电压表示数为1.8V小于额定电压，应减小滑动变阻器两端的电压，所以，应向A端移动滑片，使滑动变阻器两端分得电压减小，则灯两端的电压会升高，最终使灯泡两端的电压为额定电压2.5V；

如乙图，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，其读数为0.24A，所以小灯泡的额定功率：；

（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，进行探究实验；

根据串联电路的分压特点知，滑动变阻器两端的电压为：，

又由于串联电路中电流相等，可得：，即电阻与电压成正比，所以：

，因为所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω，所以解得：

，

即在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于20Ω．