题目内容
现准备用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,实验室能提供的实验器材有:
A.待测小灯泡L(其正常工作时的电阻值约为10Ω);
B.二节新的干电池串联(每节干电池的电压为1.5V);
C.电压表一个(量程为0~3V,0~15V,电阻为5KΩ);
D.电流表一个(量程为0~0.6A,0~3A,电阻为5Ω);
E.滑动变阻器R0(阻值为0~50Ω,额定电流为1A);
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻,那么,当小灯泡正常工作时,该电路中的电流约为__________A,因此,电流表的量程应选0~__________A。
(2)由于电流表和电压表都有一定的电阻,严格来说将它们接入电路后,对电路都要产生一定的影响。那么,为了减少误差,在甲、乙所示的电路图(未画完)中,最好选__________(选填“甲”或“乙”)。
(3)根据以上选择的电路图,在丙图中用铅笔画线代替导线进行连线,使之成为能比较精确地测量出小灯泡电阻的电路(其中,部分导线已连接)。
(4)在实验中,某同学设计的实验报告及实验记录数据如下表所示。
①将实验步骤中的空格填写完整。
②从实验记录中可以看出,存在明显错误的记录数字是__________。
③分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这是因为_____________________________。
A.待测小灯泡L(其正常工作时的电阻值约为10Ω);
B.二节新的干电池串联(每节干电池的电压为1.5V);
C.电压表一个(量程为0~3V,0~15V,电阻为5KΩ);
D.电流表一个(量程为0~0.6A,0~3A,电阻为5Ω);
E.滑动变阻器R0(阻值为0~50Ω,额定电流为1A);
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻,那么,当小灯泡正常工作时,该电路中的电流约为__________A,因此,电流表的量程应选0~__________A。
(2)由于电流表和电压表都有一定的电阻,严格来说将它们接入电路后,对电路都要产生一定的影响。那么,为了减少误差,在甲、乙所示的电路图(未画完)中,最好选__________(选填“甲”或“乙”)。
(3)根据以上选择的电路图,在丙图中用铅笔画线代替导线进行连线,使之成为能比较精确地测量出小灯泡电阻的电路(其中,部分导线已连接)。
(4)在实验中,某同学设计的实验报告及实验记录数据如下表所示。
实验名称 | 用“伏安法”测量小灯泡的电阻 | ||
实验目的 | 练习使用电流表和电压表测量小灯泡的电阻 | ||
实验步骤 | a、按照电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P,使电路中的__________最小。 | ||
b、闭合开关,调节滑片P,使小灯泡两端的电压达到__________V,然后,测量从额定电压开始逐次__________(选填“降低”或“升高”),获得几组数据。 | |||
c、根据测出的电压值和电流值,求出小灯泡的电阻。 | |||
实验记录 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω |
2.5 | 0.26 | 9.6 | |
2.0 | 0.24 | 8.3 | |
1.5 | 0.2 | 7.5 | |
1.0 | 0.15 | 6.7 |
②从实验记录中可以看出,存在明显错误的记录数字是__________。
③分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这是因为_____________________________。
(1)0.25;0.6,(2)甲,(3)如下图,(4)①a、阻值;b、2.5;降低.②0.2,③灯丝的电阻随着温度的变化而变化
试题分析:(1)灯泡额定电压为2.5V,正常工作时的电阻值约为10Ω,
则当小灯泡正常工作时电流约为,所以电流表应选0~0.6A量程;
(2)根据电压表内阻与电流表内阻对测量结果的影响大小进行判断。一般情况下为了减少误差应尽量选择内阻大的电压表,内阻小的电流表,当电流表的电阻与测量电阻相差不大时就选择外接法(如甲图),如果电压表的内阻较小,而电流表的内阻相对测量电阻非常小时就选择内接法(如乙图)。灯泡电阻约为10Ω,电流表内阻约为5Ω,电流表与灯泡串联时,电流表两端电压约为灯泡电压的一半,电流表的分压不能忽略,用电路图乙做实验,由于电流表分压造成的误差太大;灯泡电阻约为10Ω,电压表电阻为5KΩ,电压表电阻远大于灯泡电阻,由并联电路的电流特点可知,电压表与灯泡并联时,电压表的分流较小,可以忽略,因此用甲电路图进行实验,误差较小;为了减小误差,实验时要选择甲电路图;
(3)由题意知,电源是两节干电池串联,电压为1.5V×2=3.0V,电压表选0~3V量程,由(1)知,电流表选0~0.6A量程,电源、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器要“一上一下”接入电路,电路图如图所示;
(4)①a为保护电路,闭合开关前,应调节滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值,使电路中的阻值最大;
b、连接完电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为灯泡额定电压2.5V,使小灯泡先正常发光,然后逐渐降低灯泡两端电压,进行测量;
②分析表中数据可知:电流表示数要保留两位小数,只有第三组的电流值0.2保留一位小数,则该数据记录错误;
③影响电阻大小的因素有:导体的材料,长度,横截面积和温度。灯泡中灯丝的材料,长度,横截面积都不会发生改变,根据表中数据,可看出灯丝的电阻随着灯泡两端电压的降低而减小,这是因为当灯泡两端电压减小时,灯泡的亮度会减小,灯丝的温度会降低,温度影响了灯丝的电阻。
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