Question

【題目】如圖甲所示是某興趣小組“測量小燈泡電功率”的部分實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒為 4.5V，小燈泡的額定電壓是 2.5V，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為 9Ω，電流表（0~0.6A、0~3A）、電壓表（0~3V、0~15V）各有兩個(gè)量程：

(1)請?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，使其成為完整的電路；

（___________）

(2)連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)______，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到______端（選填“A”或“B”）；

(3)閉合開關(guān)前，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，出現(xiàn)這種情況的原因是______；

(4)解決(3)中問題并檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，分析故障的原因可能是______；

(5)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測量數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
發(fā)光情況	不亮	微光	較亮	明亮	更明亮
電壓U/A	0.5	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.16	0.22	0.25		0.3

小燈泡正常工作時(shí)的電流表的指針指示如圖丙所示，則小燈泡的額定功率____W；在第1次實(shí)驗(yàn)中，燈泡不亮的原因是______（答出一個(gè)原因即可）；

(6)為了完成上述所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則興趣小組所使用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少是____Ω；

(7)興趣小組的同學(xué)想接著探究“電流與電阻的關(guān)系”，于是將圖甲中的小燈泡分別換成10Ω、15Ω、20Ω的三個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)用規(guī)格為“80Ω1A”的滑動(dòng)變阻器替換原來的滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，為了完成這三次實(shí)驗(yàn)，則定值電阻兩端的電壓能控制的最小值為______V。

Answer 1

【答案】 斷開 A 電流表未調(diào)零 燈泡斷路 0.7 燈泡的實(shí)際功率過小 25 0.9

【解析】

(1)[1]將滑動(dòng)變阻器串聯(lián)到電路中，如下所示：

(2)[2][3]為保護(hù)電路，連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處，即A端。

(3)[4]閉合開關(guān)前，發(fā)現(xiàn)電流表指針不指零，原因是電流表未調(diào)零，應(yīng)先進(jìn)行調(diào)零。

(4)[5]檢查電路連接無誤后，經(jīng)分析，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)接近電源電壓，則電路故障是燈泡斷路，而導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中了。

(5)[6]小燈泡額定電壓是2.5V，如圖丙所示，電流表使用小量程，分度值為0.02A，對應(yīng)的電流為0.28A，則小燈泡的額定功率

P額=U額I額=2.5V×0.28A=0.7W

小燈泡的額定功率為0.7W。

[7]第1次實(shí)驗(yàn)中，電路中電流，說明電路是通路，但是小燈泡不發(fā)光，燈泡不發(fā)光的原因是電路中電流太小，燈泡的實(shí)際功率過小。

(6)[8]滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)，當(dāng)流過小燈泡的電流最小，滑動(dòng)變阻器有最大值，由串聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律及歐姆定律可知

Rmax===25Ω

滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少是25Ω。

(7)[9]替換后的定值電阻仍然和替換后的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，接入最大阻值的定值電阻和阻值最大的滑動(dòng)變阻器時(shí)，定值電阻兩端的電壓為完成實(shí)驗(yàn)所能控制的最小電壓，則

Umin=IminRmax=Rmax=20Ω=0.9V

定值電阻兩端的電壓能控制的最小值為0.9V。