Question

【题目】某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中电源电压保持3 V不变，定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω。

（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；

（2）正确连接电路后，先用5 Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示；接着将5 Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为____V时，记录的电流表的示数。

（3）在四次实验中，当定值电阻消耗的电功率最大时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。

【答案】 2 2.5

【解析】（1）图中电流表与电阻并联，而电压表与电阻串联是错误的，要通过一根导线必为正确，从电流方向考虑，电流从滑动变阻器到电压表正接线柱时，应同时连接到电阻的左端，则电阻右端到电流表的正接线柱，所以在电阻左端到电流表负接线柱的导线上打错号，如图。

（2）正确连接电路后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示，根据电源电压及电阻判断可知，电流表使用小量程，分度值为0.02A，读数为04A，所以电阻两端的电压为：；

根据控制变量的思路，接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验时，应保持电阻两端的电压不变，所以每次观察到电压表的示数为2V时，记录的电流表的示数。

（3）因为实验时，要保证电阻两端的电压不变，所以根据可知，当电阻最小时，即电阻为5Ω时，电功率最大，此时电流为0.4A；

滑动变阻器两端的电压为：，滑动变阻器接入电路的电阻为：

。

点睛：最后一问是个难点，通过判断什么时候电阻的功率最大，然后根据串联电路的电流、电压特点求出滑动变阻器接入电路的阻值。

【题型】实验题
【结束】
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【题目】在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为3V，灯泡额定电压为2.5V．

（1）请根据图甲，将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整___________；

（2）在连接电路时，开关应_____，滑动变阻器的滑片P应置于_____端（选填“A”或“B”）

（3）移动滑片P，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，其示数为_____A，小灯泡此时的电功率为_____W，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片P向_____端移动（选填“A”或“B”）直到电压表的示数为2.5V；

（4）实验中，小灯泡突然熄灭，电流表示数为零，电压表示数变大，电路中的故障可能是_____。

（5）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的1/4，请你帮助分析出这种现象的原因是_____。

Answer 1

【答案】 断开 B 0.24 0.36 A 灯泡断路 灯丝的电阻随温度的降低而减小

【解析】（1）根据小灯泡的额定电压为2.5V，所以连接灯泡右端到电压表的“3V”接线柱即可，如图：

（2）根据保护电路的原则，在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大端，即图中滑动变阻器的B端。

（3）移动滑片P，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流有应该使用小量程，分度值为0.02A，其示数即电流为0.24A，则小灯泡此时的电功率为：

要测量小灯泡的额定功率，应使小灯泡两端的电压升高到2.5V，根据串联电路的分压特点，电压是与电阻是成正比的，所以应减小滑动变阻器接入电路的电阻，即将滑片P向A端移动直到电压表的示数为2.5V。

（4）实验中，小灯泡突然熄灭，电流表示数为零，说明电路中出现断路性故障，而电压表示数变大，说明电压表的两接线柱到电源的两极是通的，所以电路中的故障可能是灯丝烧断了，小灯泡断路。

（5）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的1/4，是因为灯丝的电阻与温度有关，当灯泡的实际功率变小时，灯丝温度降低，电阻随之减小，故所测的实际功率与理论计算不符。