某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件:透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W 字样的小灯泡L和一个由一种特殊金属丝制成的导体R0.A.B.C是其外露的三个接线柱．为进一步了解导体R0的某些特征.他们使用了如图乙所示电源电压恒为6伏的实验装置:把导线M.N分别与A.C接线柱相连.闭合开关S.移动滑动变阻器的滑片P.测得了一组电流� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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1．某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件（如图甲所示）：透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L（阻值不变）和一个由一种特殊金属丝制成的导体R₀，A，B，C是其外露的三个接线柱．为进一步了解导体R₀的某些特征，他们使用了如图乙所示电源电压恒为6伏的实验装置：把导线M，N分别与A，C接线柱相连，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得了一组电流表和电压表的读数，并绘制成图丙所示曲线．

（1）在丙图上作出灯泡L的电流随电压变化的函数图象．
（2）若把导线M，N分别接到A，B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，则小灯泡消耗的电功率为1.08W．

分析（1）由P=UI计算灯泡正常发光时的电流，因为灯泡阻值不变，由此知灯泡电流与电压关系，从而画出灯泡的电流随电压变化的函数图象；
（2）把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端时，电阻R₀和灯L串联，根据串联电路的电流和电压特点，找到此时电路中电流和灯泡两端电压，再利用P=UI求出小灯泡消耗的电功率．

解答解：
（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因为灯泡阻值不变，由此知灯泡电流与其两端电压成正比，由此画出灯泡的电流随电压变化的函数图象如图所示：
；
（2）由图可知，把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端时，电阻R₀和灯L串联，如图所示：

由串联电路特点知，U_总=U_L+U=IR_L+U₀，
串联电路中电流处处相等，由图象可知，当I=0.3A时，U₀=2.4V，U_L=3.6V，符合电源电压6V的条件，
则此时小灯功率为：
P_L=U_LI=3.6V×0.3A=1.08W．
答：（1）见上图；（2）1.08．

点评本题考查了学生对灯铭牌的理解和运用、串并联电路的特点，涉及到作U-I图象，关键是正确找到灯与R₀串联时的电流和对应的电压值，有一定难度．

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（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；
（2）连好电路闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表没有示数，则故障可能是定值电阻R处断路；
（3）排除故障后实验中将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，为使电压表的示数不变，则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P依次向左移动（选填“左”或“右”）．
（4）步骤（2）中故障未排除，将乙图中的电阻换成标有“2.5V”完好的小灯泡，调节滑动变阻器后小灯泡能发光（选填“能”或“不能”）．

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