Question

13．小聰設計了如圖甲所示的電路，利用滑動變阻器調節小燈泡的電流和電壓，觀察小燈泡的發光情況．電源電壓恒為6V，R是滑動變阻器．

（1）閉合開關后，移動滑片P，發現兩電表示數始終如圖乙所示，原因是將滑動變阻器的CD（填字母）兩個接線柱接入了電路．
（2）改正錯誤后，小聰繼續實驗，將有關實驗數據標記在圖丙上，分析圖丙可知，他所選擇的滑動變阻器的規格是D（選填字母）．
A.20Ω 0.5A     B.20Ω  2A     C.50Ω  0.5A     D.50Ω  2A
（3）圖丙中，陰影部分的面積大小表示小燈泡的實際功率是0.8W．
（4）實驗操作時，因小燈泡L不慎損壞而出現斷路，無論怎樣移動滑片P，電壓表指針幾乎不動（選填“幾乎不動”或“明顯偏轉”）．

Answer 1

分析 （1）移動滑片，電流表示數不變，說明滑動變阻器接入電路的阻值為零或為定值電阻；根據電壓表的示數確定滑動變阻器接入電路的接線柱；
（2）根據圖丙可知，當電路中電流最小時，滑動變阻器接入電路的阻值最大；根據串聯電路電壓規律和歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值；
（3）根據陰影部分可知，陰影面積等于電壓和電流的乘積，據此判斷陰影部分面積表示的含義．
（4）小燈泡L不慎損壞而出現斷路，電壓表串聯在電路中，電壓表分得的電壓接近電源電壓．

解答 解：（1）移動滑片，電流表示數不變，說明滑動變阻器接入電路的阻值為零或為定值電阻；
根據圖乙可知，電壓表的量程0～15V，分度值為0.5V，示數為6V，等于電源電壓，因此滑動變阻器接入電路的阻值為零，即滑動變阻器的接線柱CD接入了電路；
（2）根據圖丙可知，電路中的最小電流為0.2A，定值電阻兩端電壓為1V；
由串聯電路電壓規律和歐姆定律可知，滑動變阻器接入電路的最大阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{最小}}$=$\frac{6V-1V}{0.2A}$=25Ω；電流大于0.5A，故選D；
（3）根據圖丙可知，陰影部分面積等于電流與電壓的乘積，因此陰影部分的面積大小表示R₁的電功率為P=UI=2V×0.4A=0.8W．
（4）實驗操作時，因小燈泡L不慎損壞而出現斷路，則電壓表串聯在電路中，因其內阻比其它電路元件大的多，根據分壓原理，其示數接近電源電壓，移動滑片改變變阻器連入電路中的電阻時，電壓表示數仍接近電源電壓，指針幾乎不動．
故答案為：（1）CD；（2）D；（3）小燈泡的實際功率是0.8W；（4）幾乎不動．

點評 本題考查滑動變阻器的正確使用、電壓表的讀數、歐姆定律和功率計算公式的應用，關鍵是能從圖中讀出有用信息．