Question

13．小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况．电源电压恒为6V，R是滑动变阻器．

（1）闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的CD（填字母）两个接线柱接入了电路．
（2）改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格是D（选填字母）．
A.20Ω 0.5A     B.20Ω  2A     C.50Ω  0.5A     D.50Ω  2A
（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示小灯泡的实际功率是0.8W．
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针几乎不动（选填“几乎不动”或“明显偏转”）．

Answer 1

分析 （1）移动滑片，电流表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻；根据电压表的示数确定滑动变阻器接入电路的接线柱；
（2）根据图丙可知，当电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据阴影部分可知，阴影面积等于电压和电流的乘积，据此判断阴影部分面积表示的含义．
（4）小灯泡L不慎损坏而出现断路，电压表串联在电路中，电压表分得的电压接近电源电压．

解答 解：（1）移动滑片，电流表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻；
根据图乙可知，电压表的量程0～15V，分度值为0.5V，示数为6V，等于电源电压，因此滑动变阻器接入电路的阻值为零，即滑动变阻器的接线柱CD接入了电路；
（2）根据图丙可知，电路中的最小电流为0.2A，定值电阻两端电压为1V；
由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{最小}}$=$\frac{6V-1V}{0.2A}$=25Ω；电流大于0.5A，故选D；
（3）根据图丙可知，阴影部分面积等于电流与电压的乘积，因此阴影部分的面积大小表示R₁的电功率为P=UI=2V×0.4A=0.8W．
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，则电压表串联在电路中，因其内阻比其它电路元件大的多，根据分压原理，其示数接近电源电压，移动滑片改变变阻器连入电路中的电阻时，电压表示数仍接近电源电压，指针几乎不动．
故答案为：（1）CD；（2）D；（3）小灯泡的实际功率是0.8W；（4）几乎不动．

点评 本题考查滑动变阻器的正确使用、电压表的读数、欧姆定律和功率计算公式的应用，关键是能从图中读出有用信息．