题目内容
【题目】如图甲所示电路,闭合开关S后,当滑片P从中点滑到最右端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I的关系图线如图乙所示.图乙中U1、U2、I1、I2已知,电源的电压保持不变,灯泡的额定电压为U2 . 则由此不能求得的物理量是( )
A.电源的电压
B.灯泡的额定功率
C.滑动变阻器的最大阻值
D.滑片P移至最左端时电路的总功率
【答案】D
【解析】A、由题图可知,滑动变阻器滑片在最右端时,滑动变阻器阻值为零,电压表测量电源电压,A不符合题意;
B、由图像可知,小灯泡的额定电压U2和额定电压时对应的电流I2,故灯泡的额定功率可求,B不合题意;
C、由题图可知,滑动变阻器滑片在中点时,滑动变阻器两端的电压UR=U-U1=U2-U1,此时通过滑动变阻器的电流为I1,由欧姆定律可求出 的值,即滑动变阻器最大值也可求出,C不合题意;
D、由图乙可以看出,灯泡的电阻是变化的,所以无法求出滑片滑至最左端时电路的总电阻,即无法求出电路的总功率,D符合题意 .
故答案为:D .
滑动变阻器阻值为零,电压表测量电源电压,利用欧姆定律的变形公式U=IR可求出电源电压;
B、根据图乙中的数据,可利用公式P=UI求出小灯泡的额定功率;
C、滑动变阻器滑片在中点时,根据串联电路中电压的规律可求出滑动变阻器两端的电压,再利用欧姆定律的变形公式可求出滑动变阻器的滑片在中点时的阻值,进而求出滑动变阻器的阻值;
D、图乙中电压表的示数U与电流表的示数I的关系图线,不是一条直线,说明灯泡的电阻随温度变化而变化,无法计算灯泡不在额定电压时的电阻,不能利用电率的公式及其变形公式求出电路消耗的总功率 .
【题目】小芳用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变 阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω 的定值电阻各一个.
(1)连接电路时开关应 , 滑片应置于(选填“A”或“B”).
(2)小芳5Ω 定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是;排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,请将此时电流表的示数填入下表中.
(3)将5Ω 定值电阻换成10Ω 定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P,眼睛观察表,直到其示数为时,停止移动滑片,记录此时各表的示数.
实验次数 | 定值电阻(Ω) | 电流表示数(A) |
1 | 5 | 0.36 |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(4)将10Ω 定值电阻换成20Ω 定值电阻,重复步骤(3). 实验记录的多组数据如下表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体 中的电流与电阻成比.
(5)实验结束后,小芳问老师在此实验中(选填“能”或“不能”)换用50Ω 的定值电阻进行实验?老师指导小芳分析了其原因是 .