题目内容
小杨想要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材可用:待测电阻Rx;1个电阻箱R1,(用表示);1个滑动变阻器R2;1个电流表;2个开关,S1和S2;电源一个(其电压略大于Rx允许的最大电压);导线若干.
(1)请根据下面的操作情况,在虚线框中替小杨画出正确的实验电路图;
(2)小杨按正确的电路图连接好实物后,进行了以下主要实验操作:
A.S1断开S2闭合,调节电阻箱,使电流表的示数为Im |
B.读出电阻箱R1的示数 |
C.S1闭合S2断开,读出电流表的示数为Ik |
D.将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大 |
上述步骤的合理顺序是 .(只需填写序号)
(3)小杨认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时,只要保证Im Ik(选填“>”、“<”或“=”),R1的示数即为待测电阻Rx的阻值.
(1)如图所示;
(2)DCABE;(3)=.
解析试题分析:(1)我们做这类题目可以利用先后再先法,因为电路图是由第二问决定的,所以先来排列操作顺序,为了保护电路,我们总是在闭合开关前将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至最大,即D放在操作顺序的第一位置,根据顺序应先闭合开关S1,即C排在第二步骤,接着闭合S2,第三歩为A,随后开始读取数据选B,最后多做几次实验,步骤的合理顺序是DCABE;根据操作情况可知,开关S1与Rx串联、开关S2与R1串联后两者并联,然后与电流表、滑动变阻器、电源串联组成电路,如下图所示:
(3)结果R1的示数即为待测电阻Rx的阻值,则电路中的总电阻相等,当滑动变阻器滑片P在同一位置时,只要保证Im=Ik即可.
考点:伏安法测电阻的探究实验
在测量额定电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中,实验电路图如图a所示。闭合开关,调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡灯丝的电流。下表中记录的是每次的测量值。
U/V | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
I/A | 0 | 0.17 | 0.30 | 0.39 | 0.45 | 0.49 |
(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现,小灯泡灯丝的电阻值是 (选填“变化”或“不变”)的,且随着电压的升高,其阻值 。(选填“变大”或“变小”)
(3)按照电路图a,在图c中将实物图连接起来
如图甲是“伏安法测电阻”的实验装置(待测电阻阻值不小于10Ω)
(1)请用笔画线代替导线补充完成图甲中的食物电路连接(要求导线不能交叉,滑动变阻器滑片右移时电阻变大).
(2)某次测量时电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,则待测电阻阻值为 Ω.
(3)将上述实验中的电阻换成小灯泡,用同样的方法测小灯泡的电阻,数据记录如表,分析表中数据可知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越 ,原因是 .
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 0.5 |
电流I/A | 0.28 | 0.25 | 0.22 | 0.18 | 0.16 |
如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图.
(1)连接好电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到 ;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.80伏时,电流表实数如图乙,示数为 安,此时小灯泡的电阻为 欧;
(3)在实验过程中,发现在开关闭合的情况下,小灯泡突然不亮,电压表和电流表均无示数,小丽认为可能是电路某处断路,于是用一根导线检测,实验步骤和现象如下表.
实验步骤 | 导线两端接触位置 | 电灯 | 电流表 | 电压表 |
① | ad | 亮 | 有示数 | 有示数 |
② | ae | 亮 | 无示数 | 有示数 |
③ | ac | 不亮 | 无示数 | 无示数 |
④ | ab | 不亮 | 无示数 | 无示数 |
(9分)某校兴趣小组的同学利用图(甲)所示电路进行两项实验研究:
第一、测定某电阻的阻值;
第二、研究灯泡灯丝的电阻随电压的变化规律.
次数 物理量 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
I/A | 0.20 | 0.39 | 0.51 |
(1)首先,他们只闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器,观察电压表和电流表的读数,得到表中三组数据.请你根据表中的数据,帮他们计算电阻R的阻值(计算结果保留1为小数).
(2)然后,他们断开开关S1,闭合开关S2,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数,根据记录结果将数据绘制成电流和电压的关系图象(乙).根据图象,他们发现灯泡电阻是随电压变化而变化的.请你计算,当电压表示数为2.5V保持不变时,在50s时间内,灯泡L消耗了多少电能?
(3)最后,他们同时闭合S1和S2,调节滑动变阻器,使灯泡L的功率为0.1W时,R的功率是多大?