题目内容
【题目】小张想用“伏安法”测小灯泡的电阻。
(1)请根据实验目的,连接图甲中的实物图.
(________)
(2)闭合开关前,应使消片置于滑动变阻器_______端(选填“A”或“B” )。
(3)测量过程中,某一次的测量的电流如图乙所示,则电流是_______A。这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数_______(选填“变大” “变小”或“不变” )。换相同规格的灯泡,重测的数据如下表所示,并绘出I--U图像如图丙中的A所示。
电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 |
电阻/ | 5.0 | 6.3 | 7.5 | 8.7 | 10.0 |
平均电阻/ | 7.5 |
(4)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?_______。说出你的理由__________.
(5)第二组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是__________。
(6)第三组同学测量某定值电阻R1的阻值,某同学采用了如图所示的电路图,其中R0阻值已知,先闭合S1、S2,读出此时电压表的读数为U1;再闭合S1,断开S2,读出此时电压表该数为U2,则被测电阻RX的电阻值得表达式为RX= ______________(用R0、U1、U2表示)。
【答案】见解析 A 0.26A 变大 不同意 小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 电压表测滑动变阻器的电压 见解析
【解析】
(1)[1]由表格数据知:电压表选择0~3V量程,电流表选择0~0.6A量程。电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。从电源的正极开始,按照电流方向,依次串联开关、灯泡、电流表、滑动变阻器回到电源的负极,电压表并联在灯泡两端。如图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑片移到变阻器的最大阻值处即A端;
(3)[3]由图乙知,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流值为0.26A;
[4]由图知,L与变阻器串联,电压表测灯泡L两端电压,所以电压表示数小于电源电压。当灯泡丝烧断后,电压表串联在电路中,相当于电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大;
(4)[5][6]因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值;
(5)[7]丙图中的B图象,随着电流的增大,电压减小,正好与A图象相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表接在了滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压;
(6)[8] 先闭合S1、S2,待测电阻短路,路中只有R0,电压表测量电源电压,即电源电压为U1;再闭合S1,断开S2,两电阻串联,读出此时电压表读数U2,电压表测量R0两端的电压;此时通过定值电阻的电流,即电路中的电流I=,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和得:被测电阻Rx两端的电压:
Ux=U1U2,
根据欧姆定律得:被测电阻:
Rx= =。