题目内容
【题目】现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0。一个电压约为9V的电源,一个只有量程为0-3V的电压表,一个最大阻值为100Ω的滑动变阻器,开关及导线若干。请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为25Ω的未知电阻Rx的阻值(电路可重组),要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻RX的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1) ;(2)见解析;(3) Rx=R0。
【解析】
(1)定值电阻R0和未知电阻Rx、滑动变阻器串联,分别利用电压表测出定值电阻R0和未知电阻Rx两端的电压,电路图如下图所示:
(2)主要实验步骤和需要测量的物理量:
①按照电路图连好电路,将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数接近满偏,记下电压表的示数U0;
②断开开关,保持滑片的位置不变,将电压表改接在未知电阻两端,闭合开关,记下电压表的示数Ux;
(3)∵串联电路中各处的电流相等,∴根据欧姆定律可得:
=
解得:
Rx=R0
【题目】小明研学旅行到某灯泡厂参观,看到车间正在生产标有“4.5V 2.8W”字样的灯泡技术员告诉小明,实际生产出的灯泡在4.5V额定电压下工作时,电功率不会都恰好是2.8W,只要在的范围内,就是合格产品。技术员随机抽取一只灯泡,请小明检测是否合格。
(1)实验器材如图甲所示,请用笔画线代替导线连接图甲所示实物电路。要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时灯泡变亮。
(____________)
(2)连接电路时,开关应处于____(选填“断开”或“闭合”)状态。
(3)实际连接电路时,小明把电流表与电压表的位置互换了,闭合开关S后出现的现象是(_______)
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.灯泡烧坏 D.灯泡不亮
(4)排除故障后,移动滑片P,灯泡由暗变亮,此过程中小明记录了三组电压表和电流表示数。请根据图乙、丙所示,将第3组的数据填入表格。
序号 | 电压表示数U/V | 电流表示数I/A |
1 | 1.5 | 0.3 |
2 | 3.0 | 0.5 |
3 | _____ | ____ |
(5)该灯泡在4.5V电压下,电功率是_____W,该产品_____(选填“合格”或“不合格”)
(6)此实验还可得出,当通过灯泡的电流变大、灯丝温度升高时,灯泡的灯丝电阻____(选填“变小”“不变”或“变大”)