Question

实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：电源（电压恒为6V）开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω）、滑动变阻器（“20Ω 1A”）、导线若干．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片向右移动灯泡变亮）．

（________）

（2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是_____．

（3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W．从图象中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比_____（选填“变大”、“变小或“不变”）．

（4）小陈同学为了验证电流跟电阻的关系，他又借到了一个滑动变阻器（50Ω 0.5A）和五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω），其余器材不变．用定值电阻更换甲图中的灯泡，小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象，则实验中他所用的滑动变阻器是_____（选填字母：A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A），若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所用定值电阻的阻值为_____Ω．

（5）下课前老师布置了一道课后作业．要求：在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻R_x的阻值．实验器材：电阻R_x、电源（电压恒定但未知）、滑动变阻器（已知最大阻值为R₀）、电流表、开关、导线若干．

小张同学设计了如图戊所示的电路图，用以下步骤测R_x的阻值．

①闭合开关S，移动滑片P至B端，记下电流表示数I₁；

②移动滑片P至A端，记下电流表示数I₂（I₁未超过电流表的量程）；

③请帮他写出R_x的表达式：R_x＝_____（用字母R₀、I₁、I₂表示）．

Answer

电流表指针没有调零 0.625 变大 B 10

【解析】

第一空．滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下所示：

第二空．闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是电流表指针没有调零；

第三空．根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；

第四空．从图象知道，当电压为0.5V时，电流为0.1A，由欧姆定律，灯的电阻为：
＝5Ω，
同理，灯正常发光时的电阻为10Ω，故当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （灯的电阻）变大；

第五空．图丁所示的电流随定值电阻变化的图象，各组电流与电阻之积都为一定值，即
IR=2.5V，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压是：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由以上计算知道，变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍，由分压原理知道，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1.4×25Ω＝35Ω，
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器，则实验中他所用的滑动变阻器是50Ω 0.5A，即选B；

第六空．若变阻器连入的阻值为14Ω，由欧姆定律，电路的电流为：
＝0.25A，
由欧姆定律，则所用定值电阻的阻值为：
＝10Ω；

第七空．①．闭合开关S，移动滑片P至B端，记下电流表示数I1；

②．移动滑片P至A端，记下电流表示数I2（I1未超过电流表的量程）；

③．在①中两电阻串联，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压是：
U＝I1（Rx+R0）
在②中，为R0的简单电路，由欧姆定律是：
U＝I2R0，因电源电压不变，故
U＝I1（Rx+R0）＝I2R0，
Rx的表达式是：
．