Question

【題目】在“測量小燈泡的電阻”的實驗中，實驗器材有：3節(jié)干電池、標有2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時，電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關等各一個和導線若干，電路圖如圖甲所示。

（1）在圖乙的電路中有一處導線連接錯誤，請在錯誤的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線，將電路連接正確。

（_____）

（2）改正電路后，閉合開關，電流表和電壓表的指針都發(fā)生偏轉，而小燈泡不亮，其原因可能是______。

A.小燈泡短路

B.小燈泡斷路

C.滑動變阻器連入電路的阻值太大

D.滑動變阻器連入電路的阻值太小

（3）在提供的滑動變阻器中，分別有規(guī)格為A（5Ω 1A）、B（20Ω 1A），為了順利完成實驗，應選擇_____（填“A” 或“B”）滑動變阻器最為合適。

（4）調節(jié)滑動變阻器，當電壓表示數為2.0V時，電流表的示數如圖丙所示，則小燈泡此時的電阻為_____Ω（結果保留一位小數）。為使小燈泡正常發(fā)光，應將滑動變阻器的滑片向__端移動（填“左”或“右”）。當電壓表示數為2.5V時，電流表的指針在圖丙指針的位置偏轉了一個小格，則小燈泡正常發(fā)光時的功率為____W。

（拓展）在上述電路中，不管怎樣移動滑動變阻器的滑片，都無法使燈泡兩端的電壓足夠小，請你在原電路圖甲中增加一條線，仍保證電流表測通過小燈泡的電流，使得燈泡兩端的電壓可以在0～2.5V之間連續(xù)變化。

（______）

Answer 1

【答案】 C B 9.1 左 0.6

【解析】

（1）由圖乙可知，電流表和燈泡的左接線柱相連，導致燈與電壓表沒有接入電路，修改后，實物電路如圖所示：

（2）改正電路后，閉合開關，電流表和電壓表的指針都發(fā)生偏轉，即電路為通路且沒有短路，而小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，其原因可能是滑動變阻器連入電路的阻值太大；

（3）標有2.5V的小燈泡，正常發(fā)光時，電阻約為10Ω，由歐姆定律可得，燈的額定電流約為：I==0.25A，電源為3節(jié)干電池串聯，則電源電壓為4.5V，根據串聯電路的規(guī)律及歐姆定律，燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路的電阻為：R滑==8Ω，故選用B滑動變阻器最為合適；

（4）調節(jié)滑動變阻器，當電壓表示數為2.0V時，電流表的示數如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.22A，由歐姆定律可得，小燈泡此時的電阻為：RL=≈9.1Ω；燈在額定電壓下正常發(fā)光，電壓表示數為2V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由串聯分壓原理可知，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片應向左移動，直到電壓表示數為額定電壓；當電壓表示數為2.5V時，電流表的指針在圖丙指針的位置偏轉了一個小格，即此時的電流為0.22A+0.02A=0.24A，則小燈泡正常發(fā)光時的功率為：P=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W；

【拓展】

圖甲中，當B滑動變阻器的最大電阻為20Ω時，由分壓原理可知，燈分得的電壓最小，此時燈的電阻約為變阻器最大電阻的0.5倍，由分壓原理可知，燈的電壓也為變阻器電壓的0.5倍，根據串聯電路電壓的規(guī)律，電壓表最小示數為：U小==1.5V，為使得燈泡兩端的電壓可以在0～2.5V之間連續(xù)變化，可將變阻器右下接線柱與燈的右接線柱連接起來，如圖所示：

這樣燈與變阻器滑片以右電阻絲并聯后再與變阻器滑片以左電阻絲串聯；當滑片移動到最右端時，燈泡被短路，燈的電壓為0；由串聯電路的電壓特點可知，并聯部分的電壓與變阻器滑片以左電阻絲的電壓之和等于電源電壓，當滑片連續(xù)移動時，可使得燈泡兩端的電壓可以在0～2.5V之間連續(xù)變化。