题目内容
【题目】李岚和郑小楚同学想利用“伏安法”来测量定值电阻R的阻值和小灯泡的额定功率,如图甲所示的是她设计的实物电路图.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物图补充完整.(要求:滑片向左移电压表的示数变大)
(2)李岚闭合开关S后,发现电流表无示数,而电压表有示数,产生此现象的原因是
(3)检查电路连接正确后,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电阻R的阻值为Ω.
(4)李岚又把定值电阻换成标有“0.2A”的小灯泡,在移动滑片P的过程中,李岚发现电压表的示数与电流表的示数的比值不是固定的,这是因为;当小灯泡正常发光时,它两端的电压为1.6V,该小灯泡的额定功率为W.
(5)郑小楚同学在进行测量时没有用电压表,但是他多用了一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关,其它的器材与李岚的相同,也测出了小灯泡的额定功率.请你在图丁的虚线框中画出他设计的电路图.
【答案】
(1)解:如图所示:
(2)定值电阻断路
(3)10
(4)灯泡灯丝的阻值随温度而变化;0.32
(5)解:电路图如图所示:
【解析】解:(1)滑动变阻器采用一上一下的接法;滑片向左移电压表的示数变大,说明电路中的电流变大,则滑动变阻器电阻减小,如图所示: ;(2)电流表无示数表明电路断路,电压表测待测电阻两端的电压,电压表有示数,说明断路位置在待测电阻Rx处;(3)根据图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.4V;
根据图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.14A;
由I= 得电阻R的阻值:R= = =10Ω;(4)当电压表示数变大、电流表示数变大时,灯泡的功率变大,灯丝的温度升高,其电阻也会变化,故电压表的示数与电流表的示数的比值不是固定的;
灯泡的额定电流为0.2A,额定电压为1.6V,则额定功率为:PL=ULIL=1.6V×0.2A=0.32W;(5)电路图如图所示:
;①滑动变阻器滑片移至最下方,此时变阻器接入电路的电阻为0,闭合开关S2 , 读出电流表示数为I;则电源电压为U=IR0;②闭合开关S1、断开S2 , 移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.2A;③滑片位置不动,闭合开关S2、断开开关S1 , 读出电流表示数I',则滑动变阻器接入电路的电阻为R'= = = ;②中灯泡两端的电压为:
UL=U﹣0.2A× =IR0﹣0.2A× ;
则灯泡的额定功率为:PL=ULIL=(IR0﹣0.2A× )×0.2A.
故答案为:(1)如图;(2)定值电阻断路;(3)10;(4)灯泡灯丝的阻值随温度而变化;0.32;(5)如图.
(1)滑动变阻器采用一上一下的接法;(2)电流表无示数表明电路断路,再根据电压表的示数及电路连接情况判断断路位置;(3)根据电压表、电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电压和电流值,然后利用欧姆定律的变形公式求出电阻R的阻值;根据公式P=UI计算额定功率;(4)灯丝电阻随温度的变化而变化;(5)灯泡与滑动变阻器串联,用电流表测流过电路的电流,由串联电路特点及欧姆定律求出流过灯泡电流为灯泡额定电流时,求出灯泡两端电压,然后由P=UI求出灯泡额定功率.