题目内容
如图13所示电路,电源电压U0不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图14所示,则
(1)根据图象可知:断点位置在x等于 cm处,电源电压U0等于 V;
(2)电阻R等于多少欧姆?
(3)从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆?该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆?
(1)根据图象可知:断点位置在x等于5cm处 (1分)
电源电压U0等于1.50V (1分)
(2)当电流表读数为I1 = 0.15A时,电压表读数为U1 = 1.35V
则:U1 = U0-I1R 得R = 1Ω (3分)
(或当电流表读数为I2 = 0.30A时,电压表读数为U2 = 1.20V 据U2 = U0-I2R
解得R = 1Ω;也可由过断点后的其它电压、电流值计算得出)
(3)当x = 5cm时,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R 1
当x = 10cm时,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2
U1 = I1 R1得R1 = 9Ω (2分)
U2 = I2 R2 得R2 = 4Ω (2分)
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R = R1-R2 = 5
Ω
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值
变化是1Ω。 (2分)
该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R总 = 9Ω+5cm×1Ω/cm =14Ω (1分)
(10分)小华同学用电池组(电压为3ⅴ)、
电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,
测量标有“2.5V ”字样小灯泡的电功率。
(1)如图13所示是小华的实物连接图,其中有一处连
接错误,请在错误连线上打“×”,并用笔画线代替
导线画上正确的连线。
(2)电路错误改正后,小华闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,且电压表有示数、电流表示数始终为零。造成这种故障的原因是___________________。
(3)排除故障后,小华通过实验得到如下表的实验数据。请你帮助小华计算、分析实验数据。
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 小灯泡两端电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
| 通过小灯泡电流I/A | 0.08 | 0.10 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.22 |
| 小灯泡消耗功率P/W |
|
|
|
|
|
|
| 小灯泡发光亮度 | 不发光 | 很暗 | 较暗 | 较亮 | 正常发光 | 很亮 |
①小灯泡L的额定功率为 w。
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是 。
③小华通过表中的数据,求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值,发现这几个电阻值相差较大。其主要原因是 。
(10分)小华同学用电池组(电压为3ⅴ)、
电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,
测量标有“2.5V ”字样小灯泡的电功率。
(1)如图13所示是小华的实物连接图,其中有一处连
接错误,请在错误连线上打“×”,并用笔画线代替
导线画上正确的连线。
(2)电路错误改正后,小华闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,且电压表有示数、电流表示数始终为零。造成这种故障的原因是___________________。
(3)排除故障后,小华通过实验得到如下表的实验数据。请你帮助小华计算、分析实验数据。
|
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
小灯泡两端电压U/V |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
|
通过小灯泡电流I/A |
0.08 |
0.10 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.22 |
|
小灯泡消耗功率P/W |
|
|
|
|
|
|
|
小灯泡发光亮度 |
不发光 |
很暗 |
较暗 |
较亮 |
正常发光 |
很亮 |
①小灯泡L的额定功率为 w。
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是 。
③小华通过表中的数据,求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值,发现这几个电阻值相差较大。其主要原因是 。