Question

小华利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω，滑动变阻器的规格 “0～50Ω”.

图26

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；（1分）

（2）为完成整个实验，应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持________不变；（1分）

（3）连好电路闭合开关，发现电流表和电压表在电路中位置颠倒，则闭合开关后，电流表           示数，电压表           示数。（填：有或没有）（2分）

（4）实验中将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω，使电压表的示数为3V不变，则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P依次移到适当位置；当定值电阻为10Ω时，应向           （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片应使接入的阻值

为         Ω。（2分）

（5）小华又将乙图中的电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，图丙是使该灯泡正常发光时的电流表的示数，则该灯泡的额定功率为________W.（1分）

（6）将 R换成插有铁心的螺线管，则当滑片P向左滑动时，它能够吸起大头针的数量将

__________________。（1分）

Answer

（1）

（2）2V（3）没有，有（4）左，10（5）0.5W（6）增多

【解析】（1）电路中的最大电流I=6V/10Ω=0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与电阻串联，如下图所示：

（2）滑动变阻器的最大阻值与R=25Ω串联时，滑动变阻器分得的电压最小，

电路中的电流：

I=U /(R+R滑 )=6V/( 25Ω+50Ω) =0.08A，

滑动变阻器分得的最小电压：

U滑=IR滑=0.08A×50Ω=4V，

电压表示数的最小值：

UR=U-U滑=6V-4V=2V．

（3）当两表互换后，电压表串接在电路中，相当于断路，则由欧姆定律可得，电路中没有电流，故电流表示数为零；

而此时相当于电压表并联在电源两端，测的是电源电压，故电压表示数接近电源电压．

（4）当定值电阻R的阻值由25Ω换成10Ω时，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，滑动变阻器两端分得的电压变大，定值电阻两端的电压变小，

为保持电阻两端的电压不变，应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻即滑片向左移动；此时电路中的电流：I′=U′R /R =3V /10Ω =0.3A，

滑动变阻器的阻值：R滑′=(U-U′R) /I′ =(6V-3V)/ 0.3A =10Ω．

（5）电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流IL=0.2A，

灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．

（6）螺线管的磁性与电流有关，电流越大，螺线管的磁性越强，

当滑片左移时，电路中电流增大，螺线管磁性增强，螺线管吸起大头针的数目增加．