Question

15．如圖所示在“探究一定電壓下，電流與電阻的關系”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表、開關各一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑動變阻器，導線若干．
（1）請根據(jù)甲電路圖用筆畫線代替導線將圖乙實物圖連接完整；
（2）連好電路閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障可能是導體ab短路．
（3）排除故障后，小明在a、b間先接入5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，并記下相應的電流值；再改接10Ω的電阻，此時滑片P應向F（選填“E”或“F”）端移動．
（4）小明又將乙圖中的定值電阻R換成標有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發(fā)光時的電流表的示數(shù)，則該燈泡的額定功率為0.5W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物，注意導線不要交叉和電表量程選擇適當；
（2）電流表有示數(shù)，則說明電路沒發(fā)生斷路，電壓表無示數(shù)，則說明與電壓表并聯(lián)的用電器兩端沒有電壓，可能發(fā)生短路；
（3）根據(jù)串分壓的知識，先判斷出改接后電壓表的示數(shù)變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓不變，來判斷滑動變阻器的移動方向；
（4）確定電流表的量程和分度值讀出電流值，根據(jù)P=UI計算出電功率值．

解答 解：（1）根據(jù)圖丙可知，電流表量程選0～0.6A，將電流表串聯(lián)在電路中，連接的實物電路如圖所示：

（2）連好電路閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路為通路，而電壓表無示數(shù)，則故障可能是導體ab發(fā)生短路；
（3）改接10Ω的電阻后，由串聯(lián)分壓原理可知，電壓表的示數(shù)將變大，為使電壓表示數(shù)減小為原來的電壓值，則應增大變阻器兩端的電壓，應增大滑動變阻器的阻值，所以應將滑片向右端即F端滑動，使電壓表的示數(shù)保持2.5V不變；
（4）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.2A，
所以小燈泡的額定電功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）短路；（3）F；（4）0.5．

點評 解決本題的關鍵：一是知道滑動變阻器在本實驗中的作用和使用，二是會根據(jù)控制變量法設計實驗和分析實驗數(shù)據(jù)得出結論．