题目内容
【题目】小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的电阻。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只:R1(20Ω0.5A)、R2(50Ω0.5A)、R3(500Ω1A)。
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是_____________。正确连接电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表示数接近6V,电流表示数几乎为0,电路的故障可能是____________________。
(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙)。实验中,小明发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比_______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。这是因为______________________________。
(3)灯泡的电阻测量完毕,小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像,则小明应选用滑动变阻器____________(选填“R1”、“R2”或“R3”)。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所选定值电阻的阻值为_________。
【答案】 调零 灯泡断路 变大 灯丝的电阻随温度的升高而增大 R2 10Ω
【解析】(1)①电流表指针没有指在零刻度线上,应先对电流表调零;
②电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发观灯泡总不亮,且电流表无示数,但电压表示数接近6V,则故障原因可能是灯泡断路;
(2)由图象知,当电压为0.5V时,对应的电流为0.1A,电压与电流比值大小为5Ω;当电压为2.5V时,对应的电流为0.25A,电压与电流的比值为10Ω,所以,当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大;这是因为丝的电阻随温度的升高而增大。
(3)电源电压为6V;由图象知,电阻两端的电压为保持不变;则变阻器两端的电压始终为
;当电流值为0.5A时,变阻器的阻值最小
;当电流为值为0.1A时,变阻器连入电路中的阻值最大所以变阻器应选用R2(电路中的最大电流不超过变阻器的0.5A);
若某次实验中,滑动变阻器连入的阻值为14Ω,根据分压原理,
,则所选定值电阻的阻值
故答案为: (1). 调零 灯泡断路 (2). 变大 灯丝的电阻随温度的升高而增大 (3). R2 10Ω