题目内容
【题目】小汇同学在欣赏节日小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式虽然为串联,但是当其中一只灯丝熔断,其它彩灯却仍能发光,如图(a),这是为什么呢?他仔细观察灯泡的构造,如图(b),灯丝和导电的支架相连,金属丝和玻璃珠并列连接在支架上,玻璃珠仅起固定支架的作用。为了弄清彩灯的内部构造,小汇取一只完好的彩灯,按图(c)电路进行实验,实验所用电源电压为7.5V,实验数据及现象记录如表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压/V | 0.3 | 1 | 2 | 4 | 6 | 7.5 |
电流/A | 0.06 | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0 | |
彩灯亮度 | 不发红 | 弱光 | 较亮 | 亮 | 很亮 | 灯丝烧断 |
请依据上述信息完成以下问题:
(1)连接好电路,电键闭合前,滑动变阻器滑片应滑到_____处(选填“a”或“b”)。
(2)第3次实验电流表示数如图(d),其读数为_____安。
(3)分析比较表中实验序号1~5的实验数据发现,每一次实验中彩灯两端的电压与通过彩灯的电流比值不同,由此可得出的结论是:彩灯灯丝的电阻_____;其原因可能是_____。
(4)小明依据彩灯结构及实验现象,推测灯丝支架与金属丝之间有绝缘物质,依据是_____。
(5)依据彩灯结构及实验现象,彩灯串接入实际电路中如图(a),当其中一只灯的灯丝熔断后其它彩灯却仍能发光,而彩灯内的玻璃珠仅起固定支架的作用,可以推测彩灯灯丝熔断后彩灯内的金属丝与支架之间是_____的(选填“绝缘”或“导通”)。
【答案】b 0.18 不是定值 彩灯电阻随温度的升高而增大 第6次实验时灯丝两端电压等于电源电压 导通
【解析】
(1)图c中,为了保护电路,电键闭合前,滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处,即b端;
(2)由图c可知,电流表使用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则图(d)电流表的示数是0.18A。
(3)根据R=求出的1﹣﹣5次实验中灯丝的电阻(阻值逐渐增大),由表格信息可知,灯泡越来越亮,灯丝温度越来越高,电阻越来越大,所以彩灯灯丝的电阻不是定值。
(4)电压表并联在灯泡的两端,第6次实验时,电压表的示数等于电源电压,说明电压表并联的部分是断路,能推测出灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质。
(5)各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿,电路形成通路。
【题目】小明同学利用如下图所示的电路来探究串联电路电压规律,其中电源是由两节新的一号电池组成的电池组:
(1)按图示的电路图连接电路,在接通电路前,开关必须__________。
(2)连接完电路,小明闭合开关,发现电压表V1示数为零,V、V2的示数均为3V,则电路的故障可能是__________或__________,此时V、V2所测的是__________的电压。
(3)排除故障后,小明利用不同规格的灯泡分别完成了四次实验,记录的数据如下表所示,分析实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压__________。
实验次数 电压表示数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U1/V | 1.3 | 1.0 | 1.2 | 1.8 |
U2/V | 1.3 | 1.7 | 1.4 | 0.8 |
U3/V | 2.6 | 2.7 | 2.6 | 2.6 |
(4)仔细分析上表中的数据,小明发现各组实验数据中电路的总电压都不等于电源电压。那么电源给电路提供的电压和电源电压之间与什么因素有关呢?于是他又设计了如图下所示电路进行了进一步的探究:
①请根据电路图把电压表(黑色为接线柱)接入电路;
(_____)
②连接好电路,经检查无误后,断开S2,闭合S1,电压表示数为3V;
③小明利用电阻箱在电路中接入不同的电阻,分别测出对应的电压和电流如下表所示。分析上述实验数据,可以得出接入电路的__________越大,电路两端的总电压越大,电路的总功率__________。(选填“越大”或“越小”)
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
R/Ω | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 |
I/A | 0.11 | 0.14 | 0.18 | 0.26 | 0.46 |
U/V | 2.75 | 2.71 | 2.65 | 2.55 | 2.25 |