题目内容
【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化的范围是0A~0.5A
B.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C.灯泡的最小功率是0.45 W
D.该电路的最大功率是1.25W
【答案】C
【解析】
AB.当灯泡的电压最大时,即,此时电路中的电流大小为
这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是
这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为
这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A;
由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V,此时灯泡的电压是1.5V,电路中的电流大小为
这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为
这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A~0.5A,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A错误、B错误;
C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即,灯泡的最小功率是
C正确;
D.该电路的电流最大时,根据,电路中的功率最大,大小为
D错误。
【题目】小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5 V相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,开关、导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑片移至_____(选填“A”或“B”)端.正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是______(选填字母).
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(2)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为____A;第4次实验时灯泡电阻值为____Ω.
(3)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是________(选填“合理”或“不合理”)的.
表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压(U)/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流(I)/A | 0.16 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 | |
电阻(R)/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
表二
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻(R)/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流(I)/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(4)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____________.