题目内容
【题目】小明在学习了电学知识后,设计如图甲所示电路,完成如下实验探究:
(1)请用笔画线将图13乙补充完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电阻变大;
(________)
(2)闭合S1、断开S2,移动滑动变阻器的滑片,记录电压表和电流表示数,多次实验绘制I-U图象,如图丙中a所示,此过程探究的是_____;
(3)仍然闭合S1、断开S2,依次将定值电阻R换成R1、R2,且R<R1<R2,要使电压表示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片P向_____(选填“左”或“右”)滑动;实验过程中,小明发现把R1换成R2,无论怎样调节滑片都无法使用电压表调到控制值,说明选择的滑动变阻器的最大阻值_____;
(4)断开S1、闭合S2,移动滑动变阻器的滑片进行实验,小灯泡突然熄灭,检查发现电流表的示数为零,电压表的示数接近电源电压,请你帮小明分析电路故障可能是_____。故障排除后,根据记录小灯泡的电压和电流的数据,绘制成电压和电流的关系图象如图丙中b所示,图象中A、B、C三点RA、RB、RC的阻值由大到小的顺序为_____。
【答案】 电阻一定时,导体的电流与导体两端电压成正比 向右 偏小 灯泡断路
【解析】
(1)[1]滑动变阻器在使用时,其接法必须是一上一下,滑动变阻器滑片向右移动,变阻器接入电路的阻值变大,故变阻器的A接线柱,应与电阻R的右接线柱相连,电路图如下。
(2)[2]如图丙中a可知,当电压增大时,电流也增大,此过程探究的是:电阻一定时,导体的电流与导体两端电压成正比。
(3)[3]闭合S1、断开S2,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测的是电阻两端的电压,电流表测的整个电路的电流;将定值电阻R换成R1、R2时,根据串联电路电压与电阻的关系可知,定值电阻的阻值增大,分得的电压增大,滑动变阻器分得的电压减小,要探究导体电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,故应将变阻器的滑片向右移动,增大接入电路的电阻值,从而增大分得的电压,使电阻两端的电压保持不变。
[4]把R1换成R2,由于定值电阻的阻值增大,要保证定值电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压均不变,根据串联电路电压与电阻的关系可知,滑动变阻器接入电路的阻值必须继续增大,现在无论怎样调节滑片都无法使用电压表调到控制值,说明选择的滑动变阻器的最大阻值偏小。
(4)[5]断开S1、闭合S2时,滑动变阻器与灯串联,电压表测的灯两端的电压,电流表测的整个电路的电流;当移动滑动变阻器的滑片进行实验,小灯泡突然熄灭,检查发现电流表的示数为零,说明电路形成了断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表串联接入了电路,故电路故障可能是:灯泡断路。
[6]由丙图a是正比例图线,所以B点的电阻与a、b相交处电阻相等,即
由图线b可知,灯泡两端的电压变大时,电流变大,灯泡的实际功率变大,灯泡的变亮,温度升高,灯泡的电阻增大,故
即
【题目】小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机,回到家,他马上阅读了使用说明书,了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项,并观察了豆浆机铭牌(如图丙),电路原理图可等效成图乙。如表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题:
工作时间(min) | 1 | 4 | 1 | 4 |
工作状态 | 粉碎打浆 | 加热 | 粉碎打浆 | 加热 |
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦?
(3)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热丝工作时,家里标有“2000r/kWh”字样的电能表转盘在3min内转了50转,则此时电热丝的实际功率是多少?(不考虑温度对电阻的影响)