Question

为了探究串联电路的特点，小明设计了如图甲所示的电路，他选用了标有“2.5V 0.3A”的小灯泡L，电压恒为6V

为了探究串联电路的特点，小明设计了如图甲所示的电路，他选用了标有“2.5V 0.3A”的小灯泡L，电压恒为6V的电源，两个电压表V1、V2，电流表A，手边有两个变阻器，分别标有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”．（1）为保证实验的顺利进行．电路中应接入标有“______”的变阻器，电压表V2应该选择______的量程：（2）连接好电路时，闭合开关S前，变阻器的滑片P应移到最______端（选填“左”、“右”）：（3）开始移动滑片的时候，电压表V2的示数______，电流表A的示数______；（选填“变大”、“变小”“不变”）（4）移动滑片过程中，灯L的功率P、V1的示数U1、V2的示数U2、电流表的示数I的关系可以用图象表示，乙图中最符合实际的是______（假设灯丝电阻不变）

Answer 1

（1）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，则电压表V₂应选择0～15V的量程，∵I=

U

R

，∴此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=

U滑

I

=

3.5V

0.3A

≈11.67Ω，则滑动变阻器应选择“20Ω 0.5A”．
（2）由电路图可知，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（3）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值最大，闭合开关，移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器分压变小，电压表V₂示数变小；滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，由欧姆定律得：电路电流变大，电流表示数变大．
（4）电路电流I=

U

RL+R滑

，U、R_L不变．移动滑片时R_滑变化，I变化，但I不是均匀变化的；
A、由P=I²R_L可知灯泡功率与电流不是正比关系，故A错误；
B、由P=

U 2 1

RL

可知，功率不与灯泡两端电压成反比，故B错误；
C、电流I=

U2

R滑

，电压与滑动变阻器阻值均在变化，电流与电压不成正比，故C错误；
D、U是定值，由U₁=U-U₂，可知U₁与U₂是一次函数关系，故D正确；故选D．
故答案为：（1）20Ω 0.5A；0～15V；（2）右；（3）变小；变大；（4）D．