题目内容

【题目】某小组同学用图甲的实物图探究“导体中的电流跟电阻的关系”的实验,实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为3V不变.
(1)如图甲所示,是小华所连接的不完整实验电路,请你用笔画线代替导线,将缺少的导线连接好成完整电路.
(2)小华将电路接好后,闭合开关,发现电压表与电流表的示数太大.接下来应进行的操作是(填写字母代号).
A.更换电池或电阻
B.检查电路是否短路
C.断开开关移动滑动变阻器滑片至最大值位置
(3)小华将5Ω的电阻接入电路,电压表如图乙所示.后把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步的操作是:将变阻器的滑片P向(填“左”或“右”)移动直至电压表示数为V. 若要完成整个实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少为Ω.
(4)上述探究结束后,该组同学将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡做测量小灯泡的额定功率的实验.闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为V时,小灯泡正常发光,如果此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是W.
(5)完成上述实验后,该小组同学又向老师要了一个已知阻值为Ro的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图2所示的电路,也测出了灯泡的额定功率.请完成下列实验步骤: ①闭合开关Sl , 将S2拨到触点(选填“1”或“2”),移动滑片使电压表的示数为V;
②再将开关S2拨到触点(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P=(用已知量和测量量表示).

【答案】
(1)解:见下图


(2)C
(3)右;2;10
(4)2.5;0.75
(5)1;2.5;2;
【解析】解:(1)把电流表与电阻串联接入电路,实物电路图如图所示: ;(2)闭合开关,发现电压表与电流表的示数太大,说明电路电阻太小,可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小造成的,应断开开关,移动滑动变阻器滑片至最大值位置,故选C;(3)电压表量程为0~3V,由图示电压表可知,其分度值为0.1V,示数为1.5V;
在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,定值电阻两端电压变大,为保持电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分压应将变阻器的滑片P向右移动直至电压表示数为1.5V为止.
当定值电阻的阻值最大时,所需滑动变阻器的阻值最大,电源电压为3V,定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器两端电压为3V﹣2V=1V,
此时电路中的电流I= = =0.1A,
则滑动变阻器的阻值R= = =10Ω,要完成实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω.(4)电压表测灯泡两端电压,电压表示数为2.5V时灯泡正常工作.
电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.3A,灯泡的额定功率为:
P=U'I'=2.5V×0.3A=0.75W.(5)①连接好实验电路,闭合开关S1 , 将开关S2拨到触点1,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;②保持滑动变阻器滑片位置不变,S2接2,读出电压表示数U1 , 电压表测量灯泡和R0的总电压U;③此时定值电阻R0两端的电压:U0=U﹣U=U1﹣2.5V,
通过灯泡的电流:I=I0= =
则小灯泡额定功率:P=UI=2.5V× =
所以答案是:(1)见上图;(2)C;(3)右;2;10(4)2.5;0.75;(5)①1;2.5;②2;③

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