题目内容
【题目】小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5V相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”,开关、导线若干.
表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.16 | 0.20 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | |
电阻R/ | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
表二
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(1)移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第6次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为_____A;由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是______.(选填“R1”或“R2”).
(2)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是____________(选填“合理”或“不合理”)的.
(3)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是________________________.
(4)小明把最后一根导线连好,灯泡立刻发出了明亮的光,原因可能是_______.
【答案】0.3 R2 不合理 没有控制电阻的电压不变 连接电路时开关没有断开;滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处
【解析】
(1)[1]由图丙知道,第6次实验时,电流表选用小量程0-0.6A,分度值为0.02A,此时电路中的电流为0.3A;
[2]由表一中第1次的数据,根据串联电路电压的规律和欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的阻值是:
,
故滑动变阻器应选用R2;
(2)[3]由表中数据知道,灯泡的电阻随电压的变化而变化,所以,小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是不合理的.
(3)[4]他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示,由欧姆定律知道,电阻两端的电压分别是:
U1′=I1′R1′=0.30A×5Ω=1.5V,
U2′=I2′R2′=0.20A×10Ω=2V,
U3′=I3′R3′=0.12A×20Ω=2.4V,
即电阻两端的电压不同,所以,他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是没有控制电阻两端的电压不变;
(4)[5]刚连接完最后一根导线,灯泡立即发出明亮的光,说明电路是通路,这是由于连接电路时没有断开开关造成的;灯泡发出明亮的光,说明灯泡实际功率很大或灯泡的额定功率太小,灯泡的实际功率很大是因为电路电流很大,电路电阻很小造成的,即滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处造成的。
【题目】如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图.所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、电阻箱(0~999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干.
表一:
实验序号 | 电压/V | 电流/A |
1 | 1.0 | 0.2 |
2 | 1.5 | 0.3 |
3 | 2.0 | 0.4 |
表二:
实验序号 | 电阻/Ω | 电流/A |
1 | 5 | 0.4 |
2 | 10 | 0.2 |
3 | 20 | 0.1 |
(1)请按照电路图将对应的实物图连接完整.
(____)
(2)连接电路时,开关S应当处于_____状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_____(选填“左端”或“右端”),探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见表一.分析表中数据可知:电阻箱接入电路的阻值为_____Ω;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____关系.
(3)探究电流与电阻的关系时,应调节_____改变接入电路中的阻值,并调节_____使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测得几组数据见表二.分析表中数据可知:电阻箱两端的电压为_____ V;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____关系.
(4)就本实验所用器材,在探究电流与电阻的关系时,若保持电阻箱两端的电压为2V,为能完成实验,电阻箱可接入电路的阻值范围是_____Ω至_____Ω(保留一位小数).