Question

在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明同学连接了如图甲的实物图，电源为2节新干电池．（1）甲图中电

在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明同学连接了如图甲的实物图，电源为2节新干电池．（1）甲图中电压表连接不完整，电压表的负接线柱应与点______相连（选填“E”或“F”）．（2）电路连接无误后，闭合开关，将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路，移动滑片P进行了二次实验，数据如表． 物理量 实验次数 电阻R（Ω） 电流I（A） 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 小明接着再将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后，直接读出电流表示数示为______ A．（3）①小明同学发现实验桌上还有一个小灯泡，他想测这个小灯泡的额定功率（小灯泡标有“2.5V”字样），于是他将该灯泡替换上面实验中20Ω的定值电阻，电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______（选填字母序号）．A．更换小灯泡；B．检查电路是否断路；C．移动滑动变阻器滑片②正确操作后当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为______W．③小组的其他同学设计了如图丁的电路图，利用它也可以测出上面小灯泡的额定功率（图中电源电压保持不变，定值电阻阻值为R），具体操作如下：①将开关S拨到2处，闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片，使______；②断开开关S1，将开关S拨到1处，保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合开关S1，记下此丙时电压表的示数为U；利用上面所测的物理量写出该灯额定功率的表达式P=2.5V×(U?2.5V)R2.5V×(U?2.5V)R．

Answer 1

（1）电压表要并联在电阻两端，正线柱已经接在电阻的右端，所以电压表的负接线柱应与点F相连；
（2）电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，由指针位置可知此时电流为0.3A．
（3）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，闭合开关，由于电路总电阻很大，电路电流较小，灯泡的实际功率很小，可能不足以引起灯泡发光；闭合开关后，如果灯泡不亮，应移动滑动变阻器滑片，看灯泡是否发光，如果发光，说明电路不存在故障，如果移动滑片后灯泡仍不发光，说明电路存在故障，然后查找故障原因；故选C．
（2）当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时，小灯泡达到额定功率；
由图示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.30A；
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
（4）①将开关S拨到“2”，闭合开关S₁，调节滑动变阻器的阻值，使灯泡两端的电压为2.5V，即电压表的示数为2.5V；
将开关S拨到另一位置时，电压表测灯泡和电阻两端的电压之和，
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，定值电阻R两端的电压：
U_R=U-2.5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=

UR

R

=

U?2.5V

R

，
则灯泡的额定功率：
P=U_额I=2.5V×

U?2.5V

R

=

2.5V×(U?2.5V)

R

．
故答案为：（1）F；
（2）0.3；
（3）①C；②0.75；③电压表的示数为2.5V；

2.5V×(U?2.5V)

R

．