题目内容
【题目】小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5V相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10Ω1A”、R2“20Ω2A”,开关、导线若干。
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮,且导线不交叉)。
(____)
(2)闭合开关前,应将滑片于_____(选填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为_____A;第4次实验时灯泡电阻值为_____Ω.由表一中的数据可知,小张选用的滑动变器应是_____(选填“R1”或“R2”)。
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_____(选填“合理”或“不合理”)的。
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是:_____。
表一
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
电压V/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 | |
电流/I/A | 0.16 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 | ||
电阻R/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
表二
试验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
【答案】 A 0.2 8 R2 不合理 没有保持电阻两端的电压不变
【解析】
(1)滑动变阻器要采用一上一下的接法;
(2)连接电路时,滑动变阻器阻值应调至最大;
(3)由电流表的量程和分度值读数,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的电阻;
(4)灯泡的电阻与温度有关,在不同电压下其电阻是不同的,所以取灯泡电阻的平均值无意义;
(5)由欧姆定律知,电压一定时,电流跟电阻成反比,实验发现电流跟电阻不成反比,没有控制好前提条件不变。
(1)滑动变阻器采用一上一下的接法,滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮,表明电路中的电流变大,滑动变阻器电阻减小,接法如图所示:
;
(2)连接电路时,闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大,即A端;
(3)电流表量程为00.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.2A;根据欧姆定律可知灯泡的电阻为: ;电源有两节干电池组成,电源电压为3V,第一组灯泡两端的电压为0.5V,则滑动变阻器两端的电压为U′=3V0.5V=2.5V,电流为0.16A,则滑动变阻器接入电路的电阻为:
,故应选择R2;
(4)由表格中的数据可知,灯丝电阻随温度变化而变化,在不同电压下温度不同,电阻也不同,所以求平均值是不合理;
(5)实验时分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置,立即闭合开关,原灯泡位置接入的电阻越大,分担的电压越大,没有保持电阻两端的电压不变,所以得到电流跟电阻不成反比。
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