Question

【题目】小明要测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。选择了一些器材进行实验，其中电源电压为6V恒定，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A” 字样。

(1)连成图甲所示电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，向左移动滑片，发现电流表示数______（选填 “变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线______；

(2)排除故障后，继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时电阻为______Ω；

(3)完成实验后，还想探究“导体中的电流与电阻的关系”，选取了10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻，利用上述器材完成探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验，应控制定值电阻两端的电压不低于______V；

(4)实验结束后，小明没有用电流表，又多用了一个滑动变阻器R2（最大阻值用R0表示），他设计如图丙所示电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，请补全下列步骤：

①闭合开关S，先调节滑动变阻器______（选填 “R1”或“R2”）的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，小灯泡正常发光：

②接着______，读出此时电压表示数为U；

③小灯泡额定功率表达式P=______（用题中已知量和所测量字母表示）

Answer 1

【答案】不变 10 4 R2 保持变阻器R1的滑片不动，调节变阻器R2的滑片到最右端

【解析】

(1)[1][2]由图甲可知，电压表串联在电路中，电流表与灯并联，因电压表内阻很大，故电流表示数为0，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，向左移动滑片，发现电流表示数不变，仍为0，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，如下图所示：

(2)[3]调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.38A，由欧姆定律，小灯泡正常发光时电阻为

R==10Ω

(3)[4]由串联电路的规律及分压原理有

方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，变阻器分得的电压最大，控制电阻的电压最小，有

UV=4V

为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制定值电阻两端的电压不低于4V。

(4)①[5]闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，此时电压表只测灯泡两端的电压，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止（即达到灯泡的额定电压U0），此时灯泡正常发光。

②[6]保持变阻器R1的滑片不动，接着调节变阻器R2的滑片到最右端，此时电压表测灯泡与变阻器R2串联的总电压，读出这时压表的示数为U。

③[7]灯泡正常发光后，由于保持变阻器R的滑片不动，则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变，因串联电路中总电压等于各分电压之和，当变阻器R2的滑片到最右端时，R2两端的电压

UR2=U-2.5V

由欧姆定律，此时电路中的电流

I=

串联电路中各处的电流相等，即灯正常发光时的电流

IL=

小灯泡的额定功率

P=U0IL=2.5V×