题目内容
【题目】小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,有电源(3 V),开关1个,滑动变阻器1只,电流表(0~0.6 A;0~3 A)1只,电压表(0~3 V;0~15 V)1只,小灯泡1个,导线若干;
(1)请选择电流表和电压表合适的量程,用笔画线代替导线将甲图中实物图连接完整。
(____________)
(2)闭合开关前,应向_______(选填“左”或“右”)端调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
(3)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是_______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,重测的数据如表所示,并绘出I﹣U图象如图丙的A曲线所示。
电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.27 |
电阻/Ω | 5.0 | 6.3 | 7.5 | 8.7 | 10.0 | 11.1 |
平均电阻/Ω | 8.1 |
(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?_________(选填“同意”或“不同意”),理由是______________________。
(5)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I–U图象如图丙的B曲线所示。你认为错误的原因可能是_________。
【答案】 右 0.26 变大 不同意 灯丝的电阻随温度的升高而变大,所以不能求平均值 将电压表接在滑动变阻器的两端
【解析】
(1)[1]小灯泡串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,电源电压是3 V,选择0~3 V量程,根据乙图电流表选择0~0.6 A量程,实物连接如下图;
(2)[2]根据保护电路的原则,闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于阻值最大处,如图,滑片应位于最右端;
(3)[3]如乙图所示,电流表接小量程,分度值为0.02 A,读数为0.26 A;
[4]如果灯丝断,电压表串联在电路中,由于电压表电阻非常大,整个电路接近于断路,所以电流表不会有示数,但电压表的两个接线柱到电源的两极是通的,所以电压表会有示数,并且接近电源电压,所以电压示数会变大;
(4)[5]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,取平均值没有意义,所以不能求灯丝电阻的平均值;
(5)[6]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。