题目内容
【题目】小明同学做测量小灯泡电阻的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V实验电路连接如图甲所示。
(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯不亮,电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是_____(只填字母)。
A.检查电路是否通路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器的滑片
(2)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,应将滑片向_____(填“左”或“右” )移动。
(3)小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,此时小灯泡的灯丝电阻为_____Ω(结果保留一位小数)。
(4)他第一次测量时,电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据及计算出每次的电阻如表。
数据序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
电压U/N | 2.5 | 2.1 | 3.7 | 2.3 | 0.9 | 0.5 | 0.1 |
电流I/A | / | 0.26 | 0.24 | 0.21 | 0.15 | 0.16 | 0.05 |
电阻R/Ω | / | 8.1 | 7.1 | 6.2 | 4.7 | 3.1 | 2.0 |
由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同,灯丝的电阻随_____。
(5)整理器材时,小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热,其原因是_____。
(6)小明做完实验后,又设计了一个利用已知最大阻值为R0的滑动变阻器,来测额定电流为I额的小灯泡(灯丝电阻随温度变化)额定功率的方案,电路图如图丙所示。
①只闭合开关_____,调节R1滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数为I额。
②只闭合开关S、S2,保持R1滑片不动,调节R0的滑片到最右端,电流表的示数为I。
③只闭合开关S、S2,将_____的滑片滑到最右端,将_____的滑片滑到最左端,电流表的示数为I′。
④小灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用R0、I额、I、I′表示)。
【答案】C 左 8.3 温度的降低而变小 滑片左侧部分连入电路中,有电流通过,电流的热效应使这部分电阻丝的温度升高 S、S1 R0 R1
【解析】
(1)[1]正确连接电路后,闭合开关,电流表、电压表均有示数,则电路为通路,发现小灯不亮,说明电路的电流过小,故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,C符合题意;
(2)[2]某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,即电压为2.5V,应增大灯的电压减小变阻器的电压,由分压原理,应将滑片向左移动;
(3)[3]小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,电流表分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,此时小灯泡的灯丝电阻为:
(4)[4]由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同;由知,灯的电压越低,通过的电流越小,灯的功率越小(由表中数据知灯的电阻越小),灯的温度越低,即灯丝的电阻随温度的降低而变小;
(5)[5]整理器材时,小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热,其原因是:滑片左侧部分连入电路中,有电流通过,电流的热效应使这部分电阻丝的温度升高;
(6)①[6]只闭合开关S、S1,调节R1滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数为I额。
③[7][8]只闭合开关S,S2,将R0的滑片滑到最右端,将R1的滑片滑到最左端,电流表的示数为I′。
④[9]在①中,灯与变阻器串联,灯正常发光;在②中,R0的最大电阻与变阻器R1串联,在③中,为R0的简单电路,由欧姆定律,电源电压为:;在②中,由电阻的串联和欧姆定律,变阻器R1串连入电路的电阻:
在①中,由欧姆定律和串联电路的规律,灯的额定电压为:
小灯泡额定功率的表达式为: