Question

【題目】某小組同學在探究電流與電阻的關系時，選用如下器材：電源，0～50Ω的滑動變阻器，電流表，電壓表，開關，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個，導線若干，實驗過程中控制定值電阻兩端電壓為2V不變。

（1）圖甲是連接的部分實驗電路，請將電路補充完整。

（_______）

（2）開關閉合前需要將滑動變阻器的滑片調(diào)至_____（填“A”或“B”）端；若閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，則電路存在的故障可能是定值電阻_____（填“短路”或“斷路”）。

（3）某次實驗時，電流表的示數(shù)如圖乙所示為_____A，此時連入電路的定值電阻的阻值是_____Ω。

（4）若將10Ω換成15Ω電阻時，需要將滑動變阻器滑片向_____（填“A”或“B”）端調(diào)整，使電壓表的示數(shù)為_____V。

（5）完成上面實驗后，小組同學又想測量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞，于是他們又找來了兩個開關，設計了如圖丙所示的電路，已知電源電壓為U，定值電阻的阻值為R0，請你完成下面實驗步驟。

①_____（填寫S、S1、S2的通斷情況），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為_____；

②_____（填寫S、S1、S2的通斷情況），保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電出壓表示數(shù)為U1；

③燈泡的額定功率的表達式為P額＝_____。

Answer 1

【答案】 B 短路 0.2 10 B 2 閉合S、S1，斷開S2 U﹣U額 閉合S、S2，斷開S1 U額

【解析】

(1)[1]電路中的最大電流

因此電流表選擇0～0.6A量程；將電流表0.6A接線柱與電源正極相連，如下圖所示：

(2)[2]為了安全起見，閉合開關前，需將滑片移到阻值最大處，即將滑片移到B端。

[3]閉合開關后，電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表示數(shù)為零，電壓表可能被短路，而電壓表測量定值電阻兩端電壓，因此可能為定值電阻短路。

(3)[4]已知電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A。

[5]由I=可知，定值電阻的阻值

(4)[6][7]將10Ω的電阻換成了15Ω的電阻時，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓增大，所以應調(diào)節(jié)滑片向B端移動，增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)為2V。

(5)[8][9][10][11]實驗步驟如下：

①閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U﹣U額；

②閉合S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電出壓表示數(shù)為U1；

③通過燈泡的電流

燈泡額定功率