题目内容

【题目】下面是小明“测定小灯泡的电功率”的实验过程,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。

(1)小明连接的实物电路如图甲所示,有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线。

______

(2)纠正电路错误后,闭合开关,移动滑片P到某一点,电压表的示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的_____(选填“左”或“右”)端移动,才能使电压表的示数为2.5V。

(3)移动滑片P,记录多组电压表和电流表的示数,并绘制出如图丙所示的I﹣U图象。根据图象信息,可计算出小灯泡额定功率是_____W。

(4)改正实物连接如图甲的错误后,该电路还可以用来做其它实验,请你写出其中两个:

_____; ②_____

(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,根据绘制出的如图丙小灯泡电流与电压关系图象,设计出了一个测量未知定值电阻的电路,如图所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:

①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使_____

②闭合开关S2,断开开关S1_____

(6)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是2Ω时,电流表示数为1A;要使电流表示数是0.5A,应将2Ω的电阻更换为_____Ω的电阻;多次测量后作出的I﹣R图象是图中的_____

待测电阻的表达式为_____

【答案】 0.625 测量小灯泡的电阻 研究滑动变阻器的作用或用滑动变阻器改变灯泡的亮度 调节滑动变阻器的滑片使电流表为I0.25A(或0.2A、或0.1A 保持滑片的位置不变,记录电流表的示数I 4 D

【解析】

1)电路中,灯与变阻器并联了,电压表串联在电路中是错误的,电压表应与灯并联,变阻器与灯串联,改正后如下所示:

2)灯在额定电压下正常发光,电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,才能使电压表的示数为2.5V

3)根据绘制出如图1丙所示的IU图象知,灯的额定电压下的电流为0.25A,小灯泡额定功率是:PUI2.5V×0.25A0.625W

4)改正实物连接图1甲的错误后,该电路还可以用来做其它实验,请你写出其中两个:

由欧姆定律,可做测量小灯泡的电阻实验;研究滑动变阻器的作用或用滑动变阻器改变灯泡的亮度的实验;

5)实验步骤:

①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表为I灯=0.25A②闭合开关S2,断开开关S1,保持滑片的位置不变,记录电流表的示数I;③在②中,电流表测并联电路的总电流,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,通过灯的电流不变,根据并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流:II灯,由欧姆定律求出待测电阻;由欧姆定律,待测电阻:RX

6)当电阻阻值是时,电流表示数为1A,根据欧姆定律,易知此时电阻的电压为2V,因探究电流与电阻的关系时,应保持电阻的电压不变,所以,要使电流表示数是0.5A,应将的电阻更换为阻值:R′=的电阻;因灯丝的电阻随温度(电流)的变化而变化,不是一个定值,即电压与对应的电流不成正比,所以电阻随电流的变化应为一曲线,在上面的四个选项,只有D正确,

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