题目内容
【题目】实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源、小灯泡、滑动变阻器、开关各一个,已调零的电流表、电压表各一块,导线若干。请利用上述实验器材设计一个实验,探究“通过小灯泡的电流与其两端的电压是否成正比”。
(1)请画出实验电路图_______。
(2)写出实验步骤_________。
(3)画出实验数据记录表格_________。
(4)某同学进行正确操作和记录后,利用所测数据,绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图所示。根据图像可知,当小灯泡两端电压U =2.5V时,通过小灯泡的电流I =______A,小灯泡的电阻值R =______Ω。由图像可看出通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,这是由于______。
【答案】 实验步骤:
①按电路图连接电路。
②将滑动变阻器阻值调至最大。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,用电压表测量小灯泡两端的电压U,用电流表测量通过小灯泡的电流I,将U、I的测量数据记录在表格中。
③改变滑动变阻器滑片P的位置,分别用电压表和电流表测量小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I,并将实验数据记录在表格中。
④仿照步骤③重复4次实验。 0.10(或0.1) 25 小灯泡在不同电压下工作时的温度不同,灯丝电阻发生了变化,通过灯丝的电流就不与灯丝两端的电压成正比了。
【解析】
解答:(1)小灯泡与滑动变阻器串联,用电压表测小灯泡两端的电压U,用电流表测量通过小灯泡的电流I,用滑动变阻器调节电路中电流,实验电路图如图所示:
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(2)实验步骤:①按电路图连接电路。②将滑动变阻器阻值调至最大。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,用电压表测量小灯泡两端的电压U,用电流表测量通过小灯泡的电流I,将U、I的测量数据记录在表格中。③改变滑动变阻器滑片P的位置,分别用电压表和电流表测量小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I,并将实验数据记录在表格中。
④仿照步骤③重复4次实验。
(3)实验数据记录表格如下:分别记录灯泡两端的电压值和对应的电流值
(4)由图像可知,当小灯泡两端电压U=2.5V时,通过小灯泡的电流I 为0.10A,小灯泡的电阻值RΩ。由图像可看出通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,这是由于小灯泡在不同电压下工作时的温度不同,灯丝电阻发生了变化,通过灯丝的电流就不与灯丝两端的电压成正比了。