题目内容
【题目】小明用如图甲所示的电路测量一个白炽灯L的阻值,其中R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为30Ω的定值电阻。主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I,
B.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大,
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I,
D.读出电阻箱的示数R。
(1)上述步骤的合理顺序是_______(只需填写序号).
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为_______Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为________Ω.
(3)本实验采用的物理思想方法可称为_____(选填“控制变量法”或“等效替代法”).
(4)小明查资料发现,这只白炽灯在正常发光时的电阻大约1200Ω,比实验中所测得的电阻大很多,这说明___________________。
(5)此实验中,R0的作用是_________________。
【答案】(1)BCAD 68 68 等效替代法 灯丝的电阻随温度升高而增大 保护电路
【解析】
(1)[1]根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I(此电流为Rx、R0共同作用的效果);再把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍变为原来的数值I(此电流为R、R0共同作用的效果);最后读出电阻箱的示数R。即合理顺序是BCAD;
(2)[2]根据图乙的指针位置可知,R=0×1000Ω+0×100Ω+6×10Ω+8×1Ω=68Ω;
[3]因为Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同,所以Rx+R0=R+R0,即Rx=R=68Ω。
(3)[4]本实验所采用的思想方法等效替代法;
(4)[5]查资料发现,这只白炽灯在正常发光时的电阻大约1200Ω,比实验中所测得的电阻大很多,这说明灯丝的电阻随温度升高而增大;
(5)[6]电路中若没有R0,待测电阻的阻值较小时,会造成电路中电流过大,烧坏电流表和电源,故电路中接入电阻R0的目的是保护电路。
【题目】某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接的实验电路。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移到B端这样操作的目的是为了_____
(2)闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.7V,电流表示数如图乙所示,接着继续探究,把所测数据填在了下表中
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 0.7 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1.7 |
电流I/A | 0.18 | 0.20 | 0.26 | 0.30 |
①图乙中电流的示数为_____A。
②图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I﹣U图象,并标标记为a。
(________)
(3)图丙中b、c、d三条I﹣U图象,是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻,按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象,可以得到的结论是_____。
②该小组同学发现,分析图丙中的I﹣U图象,还能得到:“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法:_____。
③验证②中的规律,该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,准备分别接入图甲电路,测量电流进行探究,有同学提议:既然探究时需要保持电阻两端电压不变,图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路,闭合开关后,读出电流表示数分别为0.42A,0.24A,0.13A,发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究,分析测量数据后,选定准备加在电阻两端的电压值U.为确保完成验证,则这个电压值U的范围为_____。
A.1.5V<U≤3V B.1.3V<U<2.1V C.1.3V<U≤2.6V D.2.1V<U<2.6V