题目内容
【题目】(实验名称)用电流表和电压表测电阻
(实验器材)电压恒为3V的电源、电压表、电流表、标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器待测电阻Rx、开关、导线若干。
(实验原理)_____。
(实验步骤)
(1)小明按照如图甲所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,则下一步实验操作是先_____,然后_____;
(3)小明测出待测电阻的阻值后,向老师汇报,老师指出他的实验设计中存在着不足,其不足是_____;
(4)改进后,小明继续实验并将数据记录在下表一中,分析数据可知待测电阻的阻值为_____Ω.还可以初步得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____;
数据表格一:
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A |
1 | 2.4 | 0.24 |
2 | 2.0 | 0.20 |
3 | 1.5 | 0.15 |
数据表格二:
实验序号 | U/V | I/A | R/Ω | 灯泡亮度 |
1 | 0.5 | 0.13 | 3.8 | 不亮 |
2 | 1.0 | 0.18 | 5.6 | 灯丝暗红 |
3 | 1.5 | 0.21 | 7.1 | 微弱发光 |
4 | 2.5 | 0.25 | ____ | _______ |
(5)实验过程中,若小明将滑片P移到了如图丙中滑动变阻器的陶瓷位置上,闭合开关,此时电流表的示数为_____。
(6)测过定值电阻阻值后,小明又利用上述器材测额定电压为2.5V小灯泡电阻。请回答下列问题:
①电路正确连接后,闭合开关,小灯泡不发光。电流表有示数,电压表几乎没有示数,出现这一故障的原因可能是_____。
②排除故障后,小明同学进行了四次测量,并将部分实验数据和现象记录在表格二中,请你帮他将表中未填的数据和现象填写完整。
③小明同学分析以上实验数据,发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是_____。
【答案】R= 断开开关 将电流表正负接线柱交换连接 只测量一组数据,实验误差会较大 10 正比 0 小灯泡短路 10 正常发光 灯丝电阻受温度的影响
【解析】
;
(1)小明按照如图甲所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,即电流表指针反向偏转,则下一步实验操作是:先断开开关,然后将电流表正、负接线柱交换连接;
(3)为减小误差,要多次测量取平均值,故他的实验设计中存在着不足是:只测量一组数据,实验误差会较大;
(4)改进后,小明继续实验并将数据记录在下表中,由欧姆定律得待测电阻的阻值为:
;电压与电流之比为一定值,故得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(5)实验过程中,若小明将滑片P移到了如图丙中滑动变阻器的陶瓷位置上,因陶瓷为绝缘体,电路断路,故闭合开关,此时电流表的示数为0;
(6)①电路正确连接后,闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,小灯泡不发光,电压表几乎没有示数,出现这一故障的原因可能是小灯泡短路;
②灯在额定电压下正常发光,由表中第4次数据,额定电压为2.5V时,电流为0.25A,根据欧姆定律,灯正常发光时的电阻: ,填的数据和现象为:
验序号 | U/V | I/A | R/Ω | 灯泡亮度 |
1 | 0.5 | 0.13 | 3.8 | 不亮 |
2 | 1.0 | 0.18 | 5.6 | 灯丝暗红 |
3 | 1.5 | 0.21 | 7.1 | 微弱发光 |
4 | 2.5 | 0.25 | 10 | 正常发光 |
③小明同学分析以上实验数据,发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是:灯丝电阻受温度的影响。