Question

19．圖甲的電路中電源電壓U=6V，滑動變阻器的最大阻值為50Ω．小雨同學在圖甲中的M、N之間接入不同的待測電阻和小燈泡，進行了下列實驗探究．請完成下列填空：
（1）利用該電路探究電流與電阻的關系時，僅將M、N間的電阻由10Ω替換成5Ω，閉合開關S，電壓表示數將減小（填“增大”或“減小”），要使電壓表示數不變，應將滑片向b（選填“a”或“b”）端滑動到一定位置．
（2）若在M、N間接入額定電壓為3.6V的小燈泡L，調節滑片P使燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，此時通過燈泡的電流為0.24A，燈泡的額定功率是0.864W．
（3）保持滑動變阻器滑片現在的位置不變，將燈泡L換成看不淸標識的電阻箱，只調節電阻箱，將電壓表的示數調為3.6V時，此時電阻箱接入電路的阻值為15Ω．
（4）她將5Ω和10Ω的定值電阻串聯后接入M、N之間，移動滑片讀得電壓表和電流表的示數分別為：當U₁=2.96V時，I₁=0.20A；當U₂=4.50V，I₂=0.30A，分析兩組數據可得到兩電阻串聯后總電阻阻值的測量值是14.9Ω．

Answer 1

分析 （1）根據電路圖應用串聯電路特點與歐姆定律分析答題．
（2）（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數，然后由P=UI、歐姆定律分析答題．
（4）應用歐姆定律求出電阻阻值，然后求出平均值．

解答 解：（1）將M、N間的電阻由10Ω替換成5Ω，電源電壓不變，MN之間的電阻變小，據串聯電路電阻的分壓作用可知，此時MN之間的電阻分擔的電壓變小，滑動變阻器分壓變大，為保持電壓表示數不變，增大電阻兩端電壓，應減小滑動變阻器分壓，由圖示電路圖可知，應將滑片向b端滑動到一定位置．
（2）由圖乙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.24A，燈泡額定功率P-UI=3.6V×0.24A=0.864W；
（3）滑動變阻器滑片位置不變，電壓表示數不變，電路電流不變，認為0.24A，則電阻箱阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.6V}{0.24A}$=15Ω．
（4）由歐姆定律可知，串聯電阻測量值阻值：
R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.96V}{0.20A}$=14.8Ω，
R′=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.50V}{0.30A}$═15Ω，
串聯電阻阻值：R_串=$\frac{R+R′}{2}$=$\frac{14.8Ω+15Ω}{2}$≈14.9Ω．
故答案為：（1）減小；b；（2）0.24； 0.864；（3）15；（4）14.9．

點評 本題考查了電路分析、電表讀數、求功率、求電阻阻值等問題；分析清楚電路結構、應用串聯電路特點、歐姆定律、電功率公式即可正確解題；對電表讀數時要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．