题目内容
【题目】下面是小明和小华等同学进行的电学实验.
(1)小明为了探究通过导体的电流跟电阻的关系,设计了如图甲所示的电路.
①请用笔画代替导线完成图甲电路的连接__________ .
②小明看到了邻组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是_________.
③如果小明连接电路时接入的电阻为5Ω,控制电阻两端的电压为2V,那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时,应将滑动变阻器的滑片向_______端调节,使电压表示数为________V;把10Ω的电阻换成20Ω的电阻,无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明她选择的滑动变阻器____________.
④更换器材后,重新实验,将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成____________比.
(2)小明将电阻换成标有“2. 5 V”字样的小灯泡,测量其不同电压下的电功率.
①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这种现象的原因可能是_______________.
②刹附敞排除故障,继续实验如图乙所示是某次实验电流表的示数为__________A,最后根据实验数据画出I-U图像(如图丙).
③通过分析I-U图像,发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大,其原因是________.
(3)完成上述实验后,小明又重新设计了电路(如图丁),测量另一个小灯泡的额定功率,这个小灯泡正常工作的电流为I1.请完成实验步骤 (已知电源电压为U).
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为__________.
②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,________ 使电流表示数为I1;再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I2;此时R1接入电路的电阻为________(用物理量的符号表示).
【答案】 电流表正负接线柱接反了 左 2 最大阻值太小 反 小灯泡断路 0.1 灯丝电阻随温度升高而增大 I1 移动R1滑片
【解析】解答:(1)①电压表应并联在定值电阻的两端,所以应将定值电阻的左接线柱与电压表的“”接线柱或变阻器下端接线柱连接;如图所示。
②闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是电流表正负接线柱接反了;
③在探究电流与电阻关系时,应保持电压的大小不变,所以当电阻从5Ω换成10Ω时,电阻变大,分压变大,应向左调整滑片,使电压表示数仍为2V;滑动变阻器在电路中起分压作用,当定值电阻换成20Ω后,变阻器必须继续调大,才能确保定值电阻两端的电压仍为2V,如果无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小了;④由实验数据可知,当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2)①闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明为断路,电压表有示数,说明电压表并联部分断路了,因此产生这种现象的原因是灯泡断路;②读图乙可知,电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,其示数为0.1A;③过分析IU图象,发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大,其原因是灯丝电阻受温度影响,温度越高,灯丝电阻越大。(3)分析实验的原理可以得出其具体的步骤为:①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I1;②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1;再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I2;
③则小灯泡的电阻与变阻器R1此时的电阻相同,即R灯=,
