题目内容
【题目】小帆和小组的同学完成了下面的实验:
(1)如图甲所示:
(a)在探究“电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有 的作用.
(b)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,定值电阻R1由5Ω换成10Ω,接下来滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)调节;若电源电压为6V,R1的可选最大电阻为20Ω,为保证电阻R1两端电压为2V,那么滑动变阻器R2阻值应不小于 Ω.
(2)他做完实验后,把定值电阻换成小灯泡,又完成了“测量额定电压是2.5V小灯泡电功率”的实验,如图乙所示,他要连接电路时,发现电流表的指针偏向左侧无刻度处,原因可能是 .解除故障后,正确连接电路,闭合开关,他发现小灯泡过亮,为了完成实验,接下来他的操作是,立即断开开关,把 ;再闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,记下各组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图丙所示图象,根据图象可知小灯泡的额定电流是 .额定功率是 W;灯泡的电阻是 的(填“变化”或“不变”).
【答案】(1)(a)调节定值电阻两端电压;(b)右;40;(2)电流表没有调零,把滑动变阻器调到最大值;0.25A;0.625;变化.
【解析】
试题分析:(1)(a)电流与电压和电阻有关,要探究电流与电压的关系,应保持电阻不变,改变电压;要探究电流和电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,改变电阻.根据实验的目的判断滑动变阻器的作用;
(b)在探究电流跟电阻的关系时,应移动滑片,保持电阻两端的电压不变;
利用串联分压作用,结合欧姆定律I=求出所接电阻大小.
(2)电流表、电压表使用前需要调零,闭合开关前滑片要处于电阻最大处;
电流表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.
知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率.
利用曲线图和额定电压,确定灯泡的电流,再利用P=UI求出电功率;分析曲线变化确定小灯泡的电阻变化.
解:(1)(a)探究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,改变电压;
在探究电流与电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变,改变电阻,所以滑动变阻器的作用除了保护电路外,主要是在变换电阻时使其两端的电压保持不变;
(b)连接好电路后,为了保证电路的安全,要将滑动变阻器的滑片P移到最右端,才能闭合开关;实验过程中,定值电阻R1由5Ω变为10Ω时,如果滑片不动,则定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大,实验中要保持电压表示数不变,则滑动变阻器滑片应该向右移动.
由于U1=2V R1=20Ω,则电路中的电流为I=I1===0.1A,滑动变阻器两端电压为U2=6V﹣2V=4V,R2===40Ω.
(2)他要连接电路时,还没有闭合开关,发现电流表指针偏向零刻度线的左边,造成原因是电流表没有调零;
正确连接电路,闭合开关,他发现小灯泡过亮,是因为滑片没有置于阻值最大处;
接下来应该断开开关,把滑动变阻器调到最大值;
根据图象可知U=2.5V时,I=0.25A,则P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
图中从原点到M点再到N点的曲线;可以看出小灯泡两端电压增大,电流也随着增大,反映灯丝的电阻是变化的;
故答案为:(1)(a)调节定值电阻两端电压;(b)右;40;(2)电流表没有调零,把滑动变阻器调到最大值;0.25A;0.625;变化.