试题

在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V．小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大值分别为10Ω和50Ω，如图是该实验的电路图．
（1）将实物图连接完整，要求：滑片向左移时，电路中的电流变大．
（2）应该选用的滑动变阻器是（选填“R₁”或“R₂”）．
（3）电路正确连接后．闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数．发生故障的原因可能是．
A．灯泡断路
B．灯泡短路
C．滑动变阻器断路
D．滑动变阻器短路
（4）如图是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W．
（5）另一组同学在连线时，不小心将线接错了．闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，产生这种现象的原因是．

解：
（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；滑动变阻器的左下方接线柱与灯泡相联，如下图所示：

（2）灯泡正常工作时的电压U_L=2.5V，
根据欧姆定律可得：此时电路中的电流约为I=

UL

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A，
∵串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和
∴滑动变阻器分压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴滑动变阻器电阻约为R_滑=

U滑

I

=

3.5V

0.25A

=14Ω＞10Ω，
故滑动变阻器应选R₂；
（3）灯泡不亮，灯泡断路或短路；电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表无示数，电压表断路或与它并联的电路短路，综合分析知灯泡故障原因是：B灯泡短路；
（4）由图象知：灯泡电压为额定电压U=2.5V，电路电流I=0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）连线时，不小心将线接错了，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变大，电路中电阻变小，滑动变阻器电阻变小；电压表示数变小，说明与电压表并联在滑动变阻器两端．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）R₂；
（3）B；
（4）0.5；
（5）电压表并联在滑动变阻器两端．