题目内容
【题目】下面是文奇和包博等同学进行的电学实验:
(1)文奇为了探究通过导体的电流跟电阻的关系,设计了如图甲所示的电路.
①请用笔画代替导线完成下图电路的连接;
②文奇看到了临组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是电流表;
③如果文奇连接电路时接入的电阻为5Ω,控制电阻两端的电压为2V,那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时,应将滑动变阻器的滑片向端调节,使电压表示数V;把10Ω的电阻换成20Ω的电阻,无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明她选择的滑动变阻器;
④更换器材后,重新实验,将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成比.
(2)包博将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡,测量其不同电压下的电功率.
①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这种现象的原因是;
②排除故障,继续实验.如图甲所示是某次实验电流表的示数为A.最后根据实验数据画出I﹣U图像(如图乙).根据图像求出小灯泡正常发光时的功率为W;
③通过分析I﹣U图像,发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大,其原因是 .
【答案】
(1)如图,
电流表正负接线柱接反;左;2;最大阻值太小;反
(2)L断路;0.1;0.625;灯丝电阻随温度的升高而变大
【解析】(1)①电压表与电阻并联;电表使用时,选择的量程较小,指针会满偏;选择的量程较大,指针偏转角度过小,有时无法读数(或误差较大);正负极接反,指针会反向偏转。
由串联分压U1/U2=R1/R2可知,若保持电阻两端电压2V不变,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时,应增大滑动变阻器的阻值,将滑动变阻器的滑片向左端调节;同理,把10Ω的电阻换成20Ω的电阻,应继续增大滑动变阻器的装置,无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小;
分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流随电阻的增大而减小,定量的关系为:导体中的电流与导体的电阻成反比.(2)①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,说明电路的电阻过大,产生这种现象的原因是L断路;②该电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A.根据实验数据画出I﹣U图像可知,灯泡两端的电压为2.5V时,电流为0.25A,则灯泡正常发光时的功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625 W;③灯泡两端的电压越大,通过的电流越大,温度越高,灯丝电阻随温度的升高而变大。