题目内容
【题目】小华家有一只仅能看清“ 0.3A”字样的小灯泡,为了探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系,他利用身边的实验器材,设计了如图所示的实验电路. 器材:电流表(0~0.6A),电源(U=6V),电阻箱(可以读出阻值的可变电阻),开关,导线若干.
(1)按电路图连接实物电路时,开关S应(填“闭合”或“断开”);
(2)实验中,电阻箱接入电路的阻值为R,电流表的示数为I,则小灯泡两端电压的表达式UL=(用U、I和R表示);
(3)改变电阻箱的阻值,在下表中记录并计算相关数据.请根据表格回答下列问题.
实验序号 | R/Ω | I/A | UL/V |
① | 28 | 0.18 | 0.96 |
② | 15 | 0.24 | 2.4 |
③ | 8 | 0.30 | 3.6 |
①电阻箱在本实验中的作用和你所熟悉的哪一个电学元件相似?;
②小灯泡正常工作时的功率为W;当UL=2.4V时,灯泡的阻值为Ω;
③小灯泡的阻值随着两端电压的升高而(填“增大”、“不变”或“减小”);
④若实验中只有电阻箱发生断路故障,小华设计了用导线将电阻箱两端连接起来的检测方案.你认为是否可行?并请说明理由.答: , .
【答案】
(1)断开
(2)U﹣IR
(3)滑动变阻器;1.08;10;增大;不可行;电流太大,小灯泡会烧坏
【解析】解:(1)为保护电路,按电路图连接实物电路时,开关S应断开;(2)由电路图可知,灯泡与电阻箱串联接在电源两端,实验中,电阻箱接入电路的阻值为R,电流表的示数为I,因为I= ,所以电阻箱两端电压U电阻箱=IR,则小灯泡两端电压UL=U﹣U电阻箱=U﹣IR;(3)①阻箱在本实验中的作用和滑动变阻器相似;②小灯泡正常工作时的功率P=UI=3.6V×0.3A=1.08W,由表中实验数据可知,当UL=2.4V时,电路电流是0.24A,
因为I= ,所以灯泡的阻值为RL= = =10Ω;③由表中实验数据,根据欧姆定律可知,小灯泡的阻值随着两端电压的升高而增大;④通过灯泡的电流随灯泡电压的增大而增大,当灯泡电压是3.6V时,通过灯泡的电流等于其额定电流0.3A,导线将电阻箱两端连接起来,灯泡直接接在电源两端,
灯泡电压为6V,此时电流大于灯泡电压是3.6V时的电流0.3A,电路电流大于灯泡额定电流,电流太大,会烧坏灯泡,所以小华的实验设计不可行.
故答案为:(1)断开;(2)U﹣IR;(3)滑动变阻器;1.08;10;增大;不可行;电流太大,小灯泡会烧坏.
(1)连接电路时,应断开开关.(2)灯泡与电阻箱串联,由串联电路特点可以求出灯泡两端当电压.(3)电阻箱与滑动变阻器作用相同,可以改变电路电阻,从而改变电路电流;
由表中实验数据找出电压是2.4V时的电流,然后由欧姆定律求出灯泡阻值;
根据表中实验数据,由欧姆定律可以判断灯泡电阻随电压升高如何变化;
用导线将电阻箱两端连接起来,只有灯泡接入电路,根据电路电流与灯泡额定电流间的关系分析答题.
【题目】按题目要求作图:
(1)如图甲所示,气球在空中处于静止状态.请画出气球所受力的示意图.
(2)如图乙所示,A′为处在B点处的人眼通过平面镜MN所看到的A点的像.请根据平面镜成像规律作出其光路图.
【题目】小明做探究电流与电阻关系的实验.
(1)如图甲所示,用笔划线代替导线,将电流表的两根引线接入电路.
(2)闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数如图乙所示,其值为V.此过程中,电流表示数(变大/变小).
(3)更换不同阻值的定值电阻,进一步实验,并将实验数据记录在表格中,分析表格数据可知第次实验存在问题,
次数 | R/Ω | I/A |
1 | 5 | 0.3 |
2 | 10 | 0.2 |
3 | 15 | 0.1 |
判断的依据是 , 需要补充的实验步骤是:将滑动变阻器的滑片向调节.