Question

某小组同学在探究电流与电阻的关系时，选用如下器材：电源，0～50Ω的滑动变阻器，电流表，电压表，开关，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，导线若干，实验过程中控制定值电阻两端电压为2V不变。

（1）图甲是连接的部分实验电路，请将电路补充完整。

（_______）

（2）开关闭合前需要将滑动变阻器的滑片调至_____（填“A”或“B”）端；若闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零，则电路存在的故障可能是定值电阻_____（填“短路”或“断路”）。

（3）某次实验时，电流表的示数如图乙所示为_____A，此时连入电路的定值电阻的阻值是_____Ω。

（4）若将10Ω换成15Ω电阻时，需要将滑动变阻器滑片向_____（填“A”或“B”）端调整，使电压表的示数为_____V。

（5）完成上面实验后，小组同学又想测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他们又找来了两个开关，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压为U，定值电阻的阻值为R₀，请你完成下面实验步骤。

①_____（填写S、S₁、S₂的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为_____；

②_____（填写S、S₁、S₂的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电出压表示数为U₁；

③灯泡的额定功率的表达式为P_额＝_____。

Answer

B 短路 0.2 10 B 2 闭合S、S1，断开S2 U﹣U额 闭合S、S2，断开S1 U额

【解析】

(1)[1]电路中的最大电流

因此电流表选择0～0.6A量程；将电流表0.6A接线柱与电源正极相连，如下图所示：

(2)[2]为了安全起见，闭合开关前，需将滑片移到阻值最大处，即将滑片移到B端。

[3]闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路；电压表示数为零，电压表可能被短路，而电压表测量定值电阻两端电压，因此可能为定值电阻短路。

(3)[4]已知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A。

[5]由I=可知，定值电阻的阻值

(4)[6][7]将10Ω的电阻换成了15Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压增大，所以应调节滑片向B端移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数为2V。

(5)[8][9][10][11]实验步骤如下：

①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U﹣U额；

②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电出压表示数为U1；

③通过灯泡的电流

灯泡额定功率