题目内容
【题目】在本学期学习电学知识过程中,小明利用如图a所示的电路图,做了多个实验,电阻 R0 是待测定值电阻;
(1)在做“伏安法”测电阻的实验时,小明根据电路图 a 连接的电路如图 b 所示,并测得实验数据如下表所示,图中尚有两根导线未连接,请用笔画线代替导线完成电路连接(要求:滑动变阻器连入电路中的阻值最大);
(__________)
(2)实验中,小明连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是_____;
A.电压表的正、负接线柱接错 B.电压表的量程选择不合适C.电压表坏了 D.电压表与滑动变阻器并联
(3)正确连接电路后开始实验,实验中,小明选用的是 10Ω、20Ω和 30Ω三个电阻中的一只,根据表中测量数据判断,小明选用的定值电阻的阻值为_________Ω;
实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A |
1 | 2.5 | 0.13 |
2 | 4.0 | 0.20 |
3 | 5.5 | 0.27 |
(4)小明用小灯泡替换定值电阻 R0 进行了“测量小灯泡的电功率”的实验,已知小灯泡的额定电压是 3.8V,灯丝电阻约10Ω;
①连接电路后闭合开关,移动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表均无示数,其原因可能是以下情况中的_____;
A.小灯泡处断路 B.小灯泡被短接C.变阻器处断路 D.电压表被短接
②电路连接完好后,改变变阻器滑片位置,测得下表中的三组数据,其中第一组数据电流表的示数如图 c 所示,其值为_____A;由表中数据可知,小灯泡正常发光时的功率为_____W、电阻为_____Ω;
实验序号 | 电压UV | 电流IA | 小灯泡的亮度 |
1 | 3.00 | 暗 | |
2 | 3.80 | 0.40 | 亮 |
3 | 4.50 | 0.42 | 很亮 |
③在实验过程中发现,当小灯泡两端的电压逐渐增大时,通过它的电流也随之增大,灯泡的亮度变亮,说明灯泡的亮度取决于它的_____。
【答案】 D 20 C 0.36 1.52 9.5 实际功率
【解析】
(1)由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,为了使滑动变阻器接入电路的阻值最大,
应将其A接线柱与定值电阻的右接线柱相连接;电压表应与定值电阻并联,根据表中数据可知,电压表应选择0~15V量程,如图所示:
(2)滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随之变小,说明电压表不是接在定值电阻的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了。
故选D。
(3)根据表中数据,在误差允许的范围内,定值电阻的阻值:;
(4)①A、如果灯泡断路,灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有示数,不符合题意,故A错误;
B、如果灯泡短接,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,不符合题意,故B错误;
C、如果滑动变阻器断路,灯泡不亮,电流表与电压表都没有示数,符合题意,故C正确;
D、如果电压表短接,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,不符合题意,故D错误。
故选C。
②由表中数据可知,图乙中电流表选择的量程为0~0.6A,其分度值是0.02A,故电流表的示数是0.36A,由表中数据知灯泡正常发光时的电压为3.8V,电流为0.4A,故此时灯的额定功率是:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
此时灯泡的电阻:;
③在实验过程中发现,当小灯泡两端的电压逐渐增大时,通过它的电流也随之增大,根据P=UI可知,电功率也增大,灯泡的亮度变亮,说明灯泡的亮度取决于它的实际功率。