题目内容
【题目】朵朵和同学们在做电学实验过程中:
(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压_____(选填“改变”或“保持不变”)。
(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整__________ 。
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因:电路存在_____。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动。
(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为_____A时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。
③P灯=_____(用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。
【答案】 电阻 改变 接触不良 B 0.2 2V(I﹣0.2A)
【解析】(1)如图甲连接的是小灯泡,由于灯丝电阻随温度而变化,所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;
研究电流与电压的关系应保证电阻不变,改变电阻两端的电压,所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
(2)如图电路大部分已经完成,只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可,如图:
(3)闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定,应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;
再将5Ω电阻换成10Ω电阻,根据串联电路分压的规律,即电压与电阻成正比,那么定值电阻增大一倍时,滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍,所以她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向B端移动,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。
(5)缺少电压表时,借助一个10Ω的电阻,利用如图戊所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.2A时,此时电阻两端的电压为:,因为灯与电阻是并联的,电压相等,所以小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,即灯两端的电压是不变的,此时电流表测量的干路电流,读出电流表示数为I;
③由第一步实验确定灯的额定电压,即;通过电阻的电流为0.2A;
由第二步实验可知,灯与电阻的总电流为I,所以灯的电流为:;
由灯的额定功率可表示为:。