Question

同学们在进行电学实验（电源电压不变）。

(1)①在探究“电流与电阻的关系”时，小明使用了电阻箱，在图中用笔画线表示导线，将电路连接完整；

（____________）

②电路中使用了滑动变阻器，既能保护电路，又能通过调节滑片使电阻箱两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。他先将电阻箱拔到5Ω。调节滑动变阻器使电压表的示数为2V，记下电流值再将电阻箱拨到10Ω，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_______（选填 “左”或“右”）端移动再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节动变阻器的滑片都不能达到2V，引起这种情况的直接原因是_______；

(2)完成上述探究后，小明想测量一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，具体操作如下：

①只闭合开关S₁、S₂， 调节滑动变阻器，使电流表的示数为_______A时，小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S₁、S₃， 保持滑动变阴器滑片的位置不变，读出电流表示数为I；

③P_灯_____________（用 已知量和测量值表示，数值要求带单位）；

④小明想改变滑动变器滑片位置，进行多次测量求平均值以减小误差，可以吗？________

Answer

保持不变 右 电阻箱的电阻调得太大了 0.25 2.5V·(I-0.25A) 不可以

【解析】

(1)①[1]电压表和电阻箱并联，电阻箱串联接入电路中，如图所示：

②[2]使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑片使电阻箱两端的电压保持不变。

[3][4]根据串联分压原理可知，将电阻由5Ω变成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V。

[4]电阻越大，分得的电压越多，但电阻箱的电阻不断变大时，要使电阻箱两端电压达到2V，须使变阻器的电阻值变大，但不能达到2V时，表明滑动变阻器提供的电阻已达最大值，因而是电阻箱的电阻调得太大了。

(2)①[5]只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 0.25A时，小灯泡恰好正常发光。

③[6]在②中，电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为

IL=I-0.25A

灯的额定功率的表达式

P灯=ULIL=2.5V×(I-0.25A)

④[7]由于灯丝电阻随温度的变化而变化，不能进行多次测量求平均值以减小误差。