题目内容
【题目】小明在实验室做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒定)、电流表、电压表各一个,四个定值电阻(5Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω) ,导线若干。
(1)正准备闭合开关时,同组的成员小兰拦住他,说导线接错了。请你检查一下电路,把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(______)
(2)连好电路后,闭合开关,发现电流表的示数为零,电压表有示数,则故障可能为_____________;
(3)排除故障后,闭合开关,将滑片从一端移到另一端的过程中,小明记录的实验数据如下表
电阻R/Ω | 10 | ||||
电压U/V | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
①分析表中数据可得结论:___________________;
②分析可知,小明使用的电源电压为______________V,滑动变阻器的最大阻值为________Ω;
(4)美美利用其中一个定值电阻R,设计了如图乙的电路,测量出额定电流为I额的小灯泡的额定功率。请帮她补全她的实验内容:
①闭合S和S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为_____________;
②闭合S和S2,断开S1,滑片位置不动,读出电压表的示数U1;
③小灯泡额定功率的表达式P额=____________。(以上两空用已知物理量和测得的物理量表示)
【答案】 定值电阻断路或电流表短路 电阻一定时,通过电阻的电流与其两端电压成正比 6 20 I额R (U1- I额R) I额
【解析】
(1)[1]由图可知,电流表与电阻并联接入电路,电压表串联接入电路,故接入到电流表中的一根导线应接到电压表上,调整后的接线如图所示:
。
(2)[2]电流表的示数为零,电压表有示数,说明电路未断路,有可能是定值电阻断路,此时电压表相当于串联在电路中,或电流表被短路。
(3)[3]分析表中数据可知:电阻一定时,通过电阻的电流与其两端电压成正比。
[4][5]两个电阻串联在电路中,将滑片从一端移到另一端,当滑动变阻器接入电阻为零时,电压表、电流表示数最大,故使用的电源电压为6V;当滑动变阻器接入电阻最大时,电压表、电流表示数最小为2V、0.2A,则滑动变阻器最大电阻为
(4)[6]闭合S和S1,断开S2,此时灯泡与滑动变阻器、定值电阻R串联,电压表测量定值电阻R两端电压,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为I额R。
[7]闭合S和S2,断开S1,此时灯泡与滑动变阻器、定值电阻R串联,电压表测量灯泡与定值电阻R两端电压,滑片位置不动,电路电流不变,读出电压表的示数U1,则灯泡的额定电压为
小灯泡额定功率的表达式为
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