Question

【题目】在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω~15Ω之间。所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（50Ω 1A）一个，导线若干

（1）如图甲所示是小明没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线将实物图补充完整______。

（2）闭合开关前，甲图中的滑片P应位于____（选填“左”或“右”）端；闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是____。

（3）排除故障，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3 A时，电压表的示数如图乙所示，读数为____V，小灯泡的额定功率为____W。

（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率。她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出测定额定功率的表达式。 实验步骤：

①按图连接电路； 然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为____；

②再闭合开关S2，滑片P位置____ （填：“动”或“不动”），记下电流表示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式：P额＝____。（可能用到的物理量有：电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器的最大阻值R0、实验中测得的I）

（5）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于____Ω。

Answer 1

【答案】 略 右 灯泡断路 4 1.2 0.3A 不动 Ie（U-- IeU/I） 25

【解析】小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω~15Ω之间，根据欧姆定律，小灯泡两端电压在3V之间，所以电压表应选0量程，并联在小灯泡两端。

闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大位置，故甲图中的滑片P应位于右端。若闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是灯泡断路。

电压表量程为0~15V，示数如图乙所示，则读数为4V。小灯泡的额定功率。

（4）由图丙可知，只闭合开关S1，滑动变阻器与小灯泡串联，已知小灯泡的额定电流，因此①移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光。

②再闭合开关S2，小灯泡被短路，电路中只有滑动变阻器，保持滑片P位置不动，记下电流表示数为I；则此时滑动变阻器连入电路中的阻值为U/I，已知电源电压为U，根据串联电路的电压关系U=UR+UL可得：

小灯泡两端额定电压 U额=U-

小灯泡的额定功率的表达式：P额 =U额Ie=

（5）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，应保持电压表示数一定，若保持电压表示数始终为2V，则根据串联电路电压关系可知，滑动变阻器两端电压为4V。已知滑动变阻器最大阻值为50Ω，因为“串联分压”，有

R=25Ω

故为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于25Ω。