题目内容
【题目】如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路。
(1)检查无误后,闭合开关。他将滑片P向左滑动时,电压表示数将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知电阻R=_____Ω.你认为这个结果可靠吗?_____,理由是_____。
(2)做完测电阻实验后,阳阳发现桌上还有一个标有额定电流I额的小灯泡和两个开关,一个已知阻值为R0的定值电阻,他想:能否在不用电流表的情况下测定小灯泡的额定功率呢?通过与同学讨论,他设计出了如图丙所示的电路图,并完成了小灯泡额定功率的测量。具体操作是:
①闭合开关_____,断开开关_____,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_____;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关_____,闭合开关_____,读出此时电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额=_____(用已知量和所测物理量符号表示结果)。
【答案】增大 10 不可靠 只测了一组数据数据,误差较大 S、S1 S2 I额R0 S1 S、S2 (U﹣I额R0)I额
【解析】
(1)判断将滑片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变化,由分压原理,确定变阻器的电压变化,由串联电路电压的规律,判断电压表示数的变化;根据电表小量程读数,由欧姆定律,求电阻大小:为提高测量的准确度,要多次测量取平均值.
(2)当通过灯的电流为I额时,灯正常发光,根据串联电路电流的规律和欧姆定律,定值电阻的电压为I额R0,故应闭合开关S、S1,断开S2,使电压表测定值电阻的电压,移动变阻器的滑片,当电压表示数为I额R0,灯正常发光;保持滑片的位置不变,通过开关的转换,使电压表测定值电阻与灯串联的总电压U,因电路的连接关系没有变化,各电阻的大小和电压保持不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律,可求出灯的额定电压,根据P额=ULI额求灯的额定功率.
(1)将滑片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路分压原理,变阻器的电压变小,由串联电路电压的规律,电压表示数将增大;
当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律,得电阻大小:,因只测了一组数据,误差较大,这个结果不可靠;
(2)当通过灯的电流为I额时,灯正常发光,在图丙中,闭合S、S1,断开S2时,根据串联电路电流的规律,由欧姆定律,移动变阻器的滑片,当电压表示数为I额R0,灯正常发光;
保持滑片的位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,此时电路的连接关系没有变化,各电阻的大小和电压保持不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律,此时灯的电压为UL=U﹣I额R0,则小灯泡的额定功率:P额定=ULI额=(U﹣I额R0)I额。