Question

【題目】小剛做“測量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓恒為6V，小燈泡的螺旋套上標(biāo)有“2.5V”字樣，其額定功率小于1W，滑動變阻器的規(guī)格是“40Ω 1A”。

(1)在實(shí)驗(yàn)前檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針如圖甲所示，則他接下來的操作______________；請你根據(jù)圖乙電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖丙中未完成的電路連接好_______。要求滑動變阻器的滑片向右移動時(shí)，連燈泡變暗，導(dǎo)線不能交叉；

(2)連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，電路的故障可能是_____；

A.燈泡短路 B.滑動變阻器短路 C.燈泡斷路 D.滑動變阻器斷路

(3)電路故障排除后，閉合開關(guān)，逐步移動滑片，如圖丁所示，電壓表示數(shù)為_______ V，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向________ (選填“左”、“右”)端移動滑片P。圖戊為燈泡的I-U圖象，可知燈泡的額定電功率為_____W；

(4)測完小燈泡的電功率之后，他還想要繪制出該用電器的P-I2和P-U2圖象，如圖，下列可能正確的是_______________

A. B. C. D.

(5)另一組同學(xué)不改變其它電路元件及電路連接，探究電流與電阻的關(guān)系：

①用4Ω、6Ω、10Ω的定值電阻分別替代燈泡，他們設(shè)定不變的電壓值為2V，若電源電壓可調(diào)，為了順利完成實(shí)驗(yàn)，則電源電壓的最大值為______________V；

②用6Ω、10Ω、15Ω的定值電阻分別替代燈泡，若設(shè)定不變的電壓值為1.2V，為順利完成實(shí)驗(yàn)，可以在電路中再串聯(lián)一個(gè)定值電阻，則該定值電阻的取值范圍是______________Ω。

Answer 1

【答案】將電流表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零 C 2.8 右 0.5 B 10 20～24

【解析】

(1)[1]在實(shí)驗(yàn)前檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針如圖甲所示，指針指在了零刻度線的左側(cè)，接下來的操作是調(diào)節(jié)調(diào)零螺母，讓指針指零。

[2]由圖乙電路圖知，燈L與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測整個(gè)電路的電流，電壓表測燈L兩端的電壓，因燈的額定電壓為2.5V，故電壓表量程應(yīng)選擇0～3V；因燈的額定功率小于1A，故其額定電流小于0.4A，故電流表的量程應(yīng)選擇0～0.6A；因滑動變阻器的滑片向右移動時(shí)，連燈泡變暗，說明滑動變阻器的滑片向右移動時(shí)，接入電路的阻值變大，故應(yīng)滑動變阻器的左下接線柱與燈的左接線柱相連，如下圖所示。

(2[3])連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路形成了斷路，又電壓表有示數(shù)，說明電壓表串聯(lián)接入了電路，電壓表串聯(lián)接入相當(dāng)于電路斷路，故電路的故障可能是小燈泡斷路。

故選C。

(3)[4]由丙、丁可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，故其示數(shù)為2.8V。

[5]因燈的燈的額定電壓為2.5V，小于2.8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知，此時(shí)燈分得的電壓過多，故應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右調(diào)，使其接入電路的電阻值增大，分得的電壓增大。

[6]由戊圖，當(dāng)電壓等于2.5V時(shí)，通過燈的電流為0.2A，故燈的額定功率為

(4)[7]BD．由知，若R不變，則與成正比，由于燈的電阻隨溫度的升高而變大，所以與的圖像有向上的趨勢，故B正確，D錯(cuò)誤；

AC．由可知，若R不變，則與成正比，由于燈的電阻隨溫度的升高而變大，所以比值有變小的趨勢，故A、C錯(cuò)誤。

故選B。

(5)①[8]根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，可得滑動變阻器分得的最大電壓為

即

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，可得最大的電源電壓

②[9]6Ω的定值電阻分別替代燈泡時(shí)，滑動變阻器的滑片位于最小值端時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可得

解得

當(dāng)15Ω的定值電阻分別替代燈泡時(shí)，滑動變阻器位于最大值端時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可得

解得

故串聯(lián)定值的定值電阻的范圍為20～24Ω。