题目内容
【题目】小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压是6V,小灯泡的额定电压是3.8V,电阻约为8Ω.
(1)请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整.
(________)
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A”或“B”)端.
(3)小明同学调节滑动变阻器,进行了几次实验,得到部分U和I的数据如下表所示:
(4)小明同学在对数据进行分析时发现:小灯泡灯丝电阻随电压的增大而________(选填:“增大”或“减小”、“不变”).在第1次实验中,小灯泡不亮的原因是________.
(5)当小明同学继续调节滑动变阻器测量时,把灯丝烧断了(其余元件完好),则此时电压表示数约为________V.
(6)小明同学在实验室借了甲:“10Ω 1.5A”、乙:“20Ω 1.2A”和丙:“30Ω 1A”三个滑动变阻器,你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是:________(选填:“甲”或“乙”、“丙”),理由是:________.
【答案】 B 增大 小灯泡实际功率太小 6 丙 完成第一次实验,滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω
【解析】
(1)小灯泡的额定电压是3.8V,电阻约为8Ω,由欧姆定律求出小灯泡的额定电流确定电流表选用的量程,滑动变阻器按一上一下连接与灯泡串联接入电路;(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入电路的阻值应最大;(3)由图乙电流表选用的量程确定分度值读出电流大小,根据PL=ULIL求灯的额定功率;根据表中数据,由欧姆定律分别求出2、3、4、5实验电阻大小回答;灯的亮度由灯的实际功率决定,求出第1次实验中灯的实际功率分析回答;(4)当小明同学继续调节滑动变阻器测量时,把灯丝烧断了(其余元件完好),相当于电压表串联在电路中,此时电压表示数约为6V;(5)根据第一次实验数据、串联电路的特点,由欧姆定律求出第一次实验时滑动变阻器接入电路的阻值,然后判断选用哪一个滑动变阻器。
(1)小灯泡的额定电压是3.8V,电阻约为8Ω,由欧姆定律,小灯泡的额定电流约为:I==0.475A,故电流表选用量程“00.6A”,滑动变阻器按一上一下连接与灯泡串联接入电路,如下图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大处,即B端;(4) 由图乙电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.50A,灯的额定功率:PL=ULIL=3.8V×0.5A=1.9W;根据表中2、3、4、5次的数据,由欧姆定律,R=,对应的电阻分别为:5.0Ω、6.4Ω、7.6Ω、8.2Ω,故小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大;在第1次实验中,小灯泡的实际功率:P=U1I1=1.00V×0.20A=0.2W,远小于灯的额定功率,故灯不发光的原因是小灯泡实际功率太小; (5) 当小明同学继续调节滑动变阻器测量时,把灯丝烧断了(其余元件完好),相当于电压表串联在电路中,电压表阻值很大,根据串联电路的分压原理可知,大部分电压分在电压表两端,则此时电压表示数约为6V; (6)第一次实验时,灯泡电压U灯=1.00V,由串联电路特点知,滑动变阻器电压:U滑=U总U灯=6.00V1.00V=5.00V;电路电流I1=0.20A,由欧姆定律,滑动变阻器连入电路中的阻值:R滑==25Ω;由此可见应选丙滑动变阻器,因为完成第一次实验,滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω。
【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样,阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、40 Ω的定值电阻各一个.
(1)小哲帮小彬检查时发现连线不对,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上(导线不允许交叉).
(________)
(2)电路改正以后,小彬实验时发现电流表示数为0,电压表示数接近3 V,经检查导线均完好且接触良好,则电路发生的故障可能是_______.
(3)排除故障后,如果他们先用5 Ω的电阻做实验,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数达到某一值时,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为______
(4)如果他们用5 Ω的电阻做实验时,滑动变阻器的滑片刚好在甲图所示位置,接下来把5 Ω换成10 Ω电阻后,为保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向______(填“左”或“右”)端移动.
(5)再将10 Ω定值电阻换成20 Ω定值电阻,重复以上步骤.实验记录的多组数据如下表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比.
实验次数 | 定制电阻(Ω) | 电流表示数(A) |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(6)小彬同学换用40 Ω的定值电阻接着进行上述实验,请判断他能否顺利完成并说明理由:________.