Question

【題目】在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒為3V，小燈泡的額定電壓為2. 5 V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的最大阻值20Ω.

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中完成實物電路的連接(要求滑片向B滑動時，接入電路阻值減小，且導(dǎo)線不能交叉)__________.

（2）實驗時，某個小組同學(xué)剛閉合開關(guān)就發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度很亮然后馬上熄滅了，老師指出了同學(xué)們操作時的錯誤是_____________，同時提醒同學(xué)們注意觀察此時電表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表_____________(有示數(shù)/無示數(shù)).

（3）斷開開關(guān)，更換了相同規(guī)格的小燈泡后重新按照正確的操作進行實驗.某次實驗中，同學(xué)們看到電壓表示數(shù)為1. 8V，要使燈泡正常發(fā)光應(yīng)向___________(A/B)端移動滑片，同時視線應(yīng)注意觀察___________(電流表/電壓表)，當燈正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是___________ W.

（4）某同學(xué)還想探究“在電壓一定的情況下，電流與電阻的關(guān)系”，于是將甲圖中的小燈泡換成四個阻值分別為10Ω, 8Ω, 6Ω和4Ω的定值電阻，其余連接均不改變.在實驗過程中，將4個定值電阻依次接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使定值電阻兩端的電壓保持某個值U0不變，為了能夠順利得到4組I 、R數(shù)據(jù)，完成實驗，該電壓U0的取位大小應(yīng)滿足:____________.

Answer 1

【答案】 圖略（滑動變阻器接B點，電壓表接3V） 閉合開關(guān)前，未將滑片P移至最大阻值處 有示數(shù) B 電壓表 0.6 1V≤U0≤2.4V

【解析】在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，因為小燈泡的額定電壓為2. 5 V，所以電壓表選擇0~3V量程。要求滑片向B滑動時，接入電路阻值減小，故滑動變阻器下接線柱B點接入電路，連線如下：

實驗時，某個小組同學(xué)剛閉合開關(guān)就發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度很亮然后馬上熄滅了，老師指出了同學(xué)們操作時的錯誤是閉合開關(guān)前，未將滑片P移至最大阻值處 。 同時提醒同學(xué)們注意觀察此時電表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)。

某次實驗中，同學(xué)們看到電壓表示數(shù)為1. 8V，因為U實＜U額，要使燈泡正常發(fā)光應(yīng)向B端移動滑片，同時視線應(yīng)注意觀察電壓表，當燈正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，即電流I=0.24A，所以小燈泡的額定功率。

把四個電阻依次串聯(lián)接入電路中，為了保護電流表，電路中的電流不能超過0.6A，故電路的最小電阻

電路中接入4Ω的電阻時，滑動變阻器接入電路的最小電阻為

此時定值電阻兩端的電壓UR=IR=0.6A×4 =2.4V。

當滑動變阻器接入電路的電阻為0時，電阻兩端的電壓為3V，等于電源電壓，故在探究實驗中的電壓都能達到3V。

把四個電阻接入電路中時，電阻兩端的最小電壓為，把電源電壓和四個電阻10Ω、8Ω、6Ω、4Ω代入，得四個電壓值為：1V 、0.86V、0.69V、0.5V，為了能夠順利得到4組I、R數(shù)據(jù)，則電阻兩端最小電壓為1V，故電壓U0的取值大小應(yīng)滿足1V≤U0≤2.4V。