题目内容

在“用电流表和电压表测小灯泡的电阻”实验中:
(1)如图1所示,小明所连接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画成正确的接法.

(2)电路正确连接后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,出现这一故障的原因可能是______.
(3)排除故障后,小明同学进行了三次测量,数据记录如右表所示,其中,电压为2V时电流表的示数如图2所示,请将表格中的数据补充完整.
电压U/V122.5
电流I/A0.180.28
电阻R/Ω5.567.698.93
(4)分析以上实验数据,小明发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是______.
【答案】分析:(1)在实物连接图中找错误,主要从电压表、电流表的量程、正负接线柱、连接方式考虑,从滑动变阻器接线柱选择和连接方式考虑.
(2)灯泡不亮可能是灯泡断路或短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联联在电路中,电压表测量电源电压;灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.
(3)电流表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.
(4)灯丝电阻跟长度、横截面积、材料、温度有关,从电阻大小的影响因素来考虑.
解答:解:(1)电源由2节干电池组成,电压为3V,电压表选择0~3V,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,与灯泡并联都是正确的.
滑动变阻器一上一下串联在电路中是正确的.
电流从电流表的负接线柱流入,从负接线柱流出,电流表没有接入电路.
由题目中的电流表的表盘知,电流表选择0~0.6A,电流要从正接线柱流入,从负接线柱流出,把电流表串联在电路中,如图:

(2)灯泡不亮,电流表无示数,电路断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,所以灯泡断路.
(3)电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.26A.
(4)实验过程中,灯丝长度、横截面积、材料都不变,电压不同,温度不同,电阻不同,所以电阻受温度影响.
故答案为:(1)如图;(2)小灯泡断路;(3)如下表;(4)灯丝电阻受温度影响.
电压U/V122.5
电流I/A0.180.260.28
电阻R/Ω5.567.698.93

点评:实物连接图中,找到错误之处,要把电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用逐条分析,防止遗漏错误之处.
练习册系列答案
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小丽和小华在做“用电流表和电压表测电阻”的实验.
(1)请你帮助他们在实物连接图1中,用笔画线代替导线将实物图连线补充完整.
(2)当小丽完成电路连接后准备闭合开关时,同伴小华提醒她电路还有一处不妥当,你认为是:
没有将滑片置于最大阻值处
没有将滑片置于最大阻值处

(3)纠正实验不妥之处后开始实验,闭合开关,小丽突然发现电流表没有示数,而电压表有示数(Rx是完好的,a、b、c、d、e、f表示接线柱),且接近于电源电压,则故障可能是:
导线df未连接好或在某处断开
导线df未连接好或在某处断开

(4)排除故障后进行实验,做完实验后才发现把测量的电流值都写在草稿纸上(如图2)而忘记填入记录表格中.请你帮助小丽和小华把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中,你这样填写所依据的物理规律是
电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比

实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A
0.10
0.10
0.18
0.18
0.30
0.30
0.42
0.42
0.50
0.50
(5)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为
5.1Ω
5.1Ω

(6)若电源电压恒定且未知,用已知阻值为R0的定值电阻代替滑动变阻器,同时撤去电压表,请用余下的器材(不要再添加其它任何器材)设计测量Rx阻值的实验电路,并在图3的方框内画出.

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