Question

在“測定小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供如下實(shí)驗(yàn)器材：

A．待測小燈泡（2.5V  0.7W） B．電源（電壓恒為3V）

C．電流表（量程0~0.6A或0~3A） D．電壓表（量程0~3V或0~15V）

E．滑動變阻器（20Ω 1A） F．開關(guān)、導(dǎo)線

（1）小明同學(xué)連接線路后閉合開關(guān)，將變阻器滑片向右滑動時(shí)燈泡變暗，而電壓表的示數(shù)增大。請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把下圖甲中的實(shí)物電路按小明的連接方式連接完整。

（2）電路連接好后，當(dāng)電壓表的示數(shù)為 V時(shí)，小燈泡將正常發(fā)光。

（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表和電壓表均有示數(shù)。突然，電路發(fā)生故障，小燈泡熄滅，而電流表和電壓表的示數(shù)均變大，則故障的原因是 。

(4）利用上述實(shí)驗(yàn)器材，不能完成下述實(shí)驗(yàn)中的 （選填選項(xiàng)前的字母）B

A．測量小燈泡的額定功率     B．探究電流與電壓的關(guān)系

C．探究小燈泡的亮度與消耗功率的關(guān)系    D．探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)

（５）小紅同學(xué)想利用上述器材測量一未知電阻R（定值）的阻值，但實(shí)驗(yàn)過程中不慎將電流表損壞，在不另外添加器材的情況下：

①為了測出R的阻值，請你在圖乙的虛線框中畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。

②閉合開關(guān)后，測得你所設(shè)計(jì)的電路圖中電壓表的示數(shù)為U，則R= 。

 

Answer 1

（1）如下圖 （2）0.5 （3）小燈泡被短路 （4）B

（5）①如下圖所示 ②R= U×20Ω/（3V?U）

 

【解析】

試題分析：（1）將變阻器滑片向右滑動時(shí)，變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的電流變小，燈泡變暗，由U=IR可知，燈泡兩端的電壓應(yīng)該變小，而電壓表的示數(shù)卻增大，說明小明同學(xué)是將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，見上圖；（2）電路連接好后，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光，由串聯(lián)分壓可知電壓表的示數(shù)為3V-2.5V=0.5V；（3）當(dāng)電路發(fā)生故障，小燈泡熄滅，而電流表和電壓表的示數(shù)均變大，說明電路中的電阻變小，則故障的原因是小燈泡被短路；(4）因?yàn)樘骄侩娏髋c電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻不變，而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以利用上述實(shí)驗(yàn)器材，不能完成探究“電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)；(5)①利用串聯(lián)分壓和歐姆定律來設(shè)計(jì)電路如上圖；②閉合開關(guān)后，如測得設(shè)計(jì)的電路圖中電壓表的示數(shù)為U，又知到電源（電壓恒為3V）和滑動變阻器（20Ω 1A），則由串聯(lián)電路中的電流處處相等可知U/R=(3V?U)/20Ω ，可得R=U×20Ω/（3V?U）。

考點(diǎn)：電路的連接；電路的設(shè)計(jì)；歐姆定律