Question

【題目】同學(xué)們做測量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)。器材有：015V的學(xué)生電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，規(guī)格為“60Ω 2A”的滑動變阻器，以及電壓表、電流表、開關(guān)和導(dǎo)線。

(1)如圖甲所示，將電源調(diào)到6V，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整，要求滑片P向右移動，燈泡變亮______；

(2)若小燈泡處斷路，閉合開關(guān)，會觀察到電流表無示數(shù)，電壓表________.

(3)改正電路后閉合開關(guān),移動滑片P使燈泡兩端的電壓為1.3V,要測得燈泡的額定功率。應(yīng)將滑片P向______(選填“左”或“右”)端滑動。

(4)通過移動滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成了如圖乙所示的UI圖象。根據(jù)圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是_____W.

（拓展）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明將燈泡換成定值電阻,將學(xué)生電源調(diào)到15V,小明通過更換三組不同的電阻(10Ω、20Ω、30Ω),來探究電流與電阻的關(guān)系。如果用20Ω的電阻替換10Ω的電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,應(yīng)將滑動變阻器的阻值____選填“變大”或“變小”)，若能讓三個(gè)電阻都能順利的完成實(shí)驗(yàn)，定值電阻兩端的電壓最小為____V.

Answer 1

【答案】 示數(shù)為6V 右 0.5 變大 5

【解析】

（1）要求滑片P向右移動，燈泡變亮，即電流變大，變阻器接入電路的電阻變小，故滑片以右電阻絲連入電路中與燈串聯(lián)，如下圖所示：

（2）若小燈泡處斷路，閉合開關(guān)，會觀察到電流表無示數(shù)，電壓表與電源連通，測電源電壓，故示數(shù)為6V

（3）改正電路后閉合開關(guān),移動滑片P使燈泡兩端的電壓為1.3V, 要測得燈泡的額定功率，要增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，由串聯(lián)分壓原理可知，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，故應(yīng)將滑片P向右端滑動；

(4)根據(jù)圖象提供的信息可知，在燈的電壓為2.5V時(shí)，電流大小為0.2A，則小燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；

［拓展］

根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，用20Ω的電阻替換10Ω的電阻后，電阻增大，其分得的電壓增大；

探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理可知，應(yīng)將滑動變阻器連入電路中的阻值變大；

，若能讓三個(gè)電阻都能順利的完成實(shí)驗(yàn)，設(shè)電壓表控制的示數(shù)為UV，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓：U滑＝15V-UV，根據(jù)分壓原理可得： -----①，因UV保持不變，故①左邊為一定值，右邊也為一定值，當(dāng)變阻器最大電阻60Ω接入電路中時(shí)，對應(yīng)的定值電阻為30Ω，即，故UV＝5V，所以，能讓三個(gè)電阻都能順利的完成實(shí)驗(yàn)，定值電阻兩端的電壓最小為5V。