Question

【題目】小雨同學(xué)進行“測量小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有器材：額定電壓為6V的同規(guī)格小燈泡（電阻約為25Ω）若干個，電壓為12V的電源1個，電流表、電壓表、開關(guān)各1個，規(guī)格分別為“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑動變阻器各1個，導(dǎo)線若干．

(1)實驗中應(yīng)選擇規(guī)格為“________”的滑動變阻器．

(2)如圖中已經(jīng)連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．_________

(3)小雨正確連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為0，經(jīng)檢查電表完好，則故障可能是________．

（4）故障排除后，再次閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖所示，則電流表的示數(shù)為________A，小燈泡的額定功率是________W．

（5）小雨同學(xué)想利用上面電路繼續(xù)探究電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系實驗，她將5Ω的電阻代替燈泡連接到電路中．調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電壓表為6V，并記錄電流表的示數(shù)．然后將5Ω的電阻換成10Ω的電阻接到電路上，她應(yīng)該將滑動變阻器滑片向________（填“左”或“右”）端移動，使電壓表示數(shù)為________V停止移動，并記錄電流表的示數(shù)．

Answer 1

【答案】 50Ω 0.5A 燈泡斷路 0.24 1.44 右 6

【解析】（1）根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理確定變阻器的規(guī)格；

（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；

（3）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表示數(shù)為0，說明電路可能為斷路；電壓表有示數(shù)說明電壓表與電源連通，與電壓表并聯(lián)的部分之外是連通的，則與電壓表并聯(lián)的燈發(fā)生了斷路；

（4）確定電流表的量程、最小分度值，由圖讀出電流表的示數(shù)；根據(jù)公式P=UI求出小燈泡的功率；

（5）先根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律再確定變阻器滑片移動的方向。

解答：（1）燈的額定電壓為6V，滑動變阻器分得的電壓，變阻器的電壓與燈的電壓相等，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻大小等于燈的電阻25Ω＞20Ω，所以應(yīng)選擇“50Ω0.5A”的滑動變阻器；

（2）因為燈泡的額定電壓為6V，所以電壓表量程選擇0～15V，并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

（3）經(jīng)分析，小雨正確連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為0，經(jīng)檢查電表完好，則故障可能是燈泡斷路而導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中；

（4）由圖2可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)是0.24A；燈泡的額定功率；

（5）探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制不同的電阻的電壓不變，由題意知，電壓表示數(shù)為6V；當(dāng)換上10Ω的電阻時，根據(jù)分壓原理，電阻的電壓將增大，為保持電壓表示不變，應(yīng)減小電壓表示數(shù)，增大變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻應(yīng)變大，即滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為6V，并記錄電流表的示數(shù)。

故答案為：(1). 50Ω 0.5A (2). (3). 燈泡斷路 (4). 0.24 (5). 1.44 (6). 右 (7). 6