题目内容
【题目】如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,图乙中____(选填“dc”或“ec”)表示电压表V2的示数随电流表示数变化图像。滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为_______W。
【答案】dc 36W
【解析】
[1]由图知R0、滑动变阻器R串联,电流表测的整个电路的电流,电压表V1测的是R0两端的电压,电压表V2测的是滑动变阻器R两端的电压,当滑片P从b点滑到a点的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,整个电路中的电阻变小,根据欧姆定律,电路中的电流增大,又根据串联电压的特点,由于滑动变阻器接入电路的阻值减小,分得的电压减小,故图乙中dc表示电压表V2的示数随电流表示数变化图像。
[2]由可知,电源电压保持不变,整个电路中的总电阻越小,整个电路消耗的电功率越大,故当滑片移动到a点时,此时电路中的电阻最小;由图乙知,当滑片移动到a点时,电路中的电流为3A,R0两端的电压6V,滑动变阻器R两端的电压为6V,根据可得,R0消耗的电功率为
滑动变阻器R消耗的电功率为
根据串联电路电功率的特点可得,电路消耗的总功率最大值为
【题目】在“测量小灯泡的电阻”的实验中:
(1)下图甲是小文连接的实物电路,但有一根导线连错了,请在错误连线上画“×”,并用笔画线代替导线改正错误连线;
(______)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应处于最______端(选填“左”或“右”);
(3)滑片P向左移动时,电流表示数变_______;
(4)某次实验中,电压表和电流表的连接和示数如图所示,则小灯泡的电阻为______;
(5)另一组同学也在做“测小灯泡电阻”实验,并得到了如下表所示的一组U和I的数据:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
灯泡两端的电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
通过灯泡的电流I/A | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.32 | 0.34 |
灯泡发光情况 | 微亮→逐渐变亮 |
分析比较表格中的数据可以看出,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压___(选“是”或“否”)成正比,这是因为:_______________;
(6)完成上述实验后,小强想用修正后的图甲测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,也完成了实验。请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)。
实验步骤: _______________;
Rx的表达式:Rx=____________;
(7)若想利用修正后的甲图,继续探究“电流跟电阻的关系”,应将小灯泡换成定值电阻,再添加几个不同阻值的定值电阻进行实验,此实验中滑动变阻器的主要作用是_____,此外还有保护电路的作用;本实验的结论是:___________。