题目内容

如图1所示是小明探究小灯泡电阻所用的器材,已知小灯泡的正常发光时的电压为3.8V.
(1)请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整.要求:使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大,连线不能交叉.
(2)闭合开关前,滑片P应移到______端(填A或B).
(3)小明在实验过程中不小心漏填了一个电流数据,请你把图2所示的读数填人表1的空格中.
实验次数电压/V电流/A
13.5O.28
22.5______
31.5O.18
(4)小明仔细分析实验数据,对比得出的几个电阻值,发现每次测量结果都有较大差异,你认为产生这种差异的主要原因是______.
(5)小明用完全相同的器材做进一步探究时,发现分别用如图3甲、乙所示的两个电路测出的小灯泡的电阻也有差异,你认为产生这种差异的主要原因是______.
(6)若实验中所用器材良好,但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动,而电压表的示数较大,则电路中发生故障的原因是______.
(7)若用以上的器材是否可以测量小电灯的额定功率呢?如果可以的话,在这个活动中滑动变阻器的作用是什么呢?______.
【答案】分析:(1)根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大,确定下面接入的接线柱,把滑动变阻器串联在电路中.根据小灯泡的额定电压,确定电压表的量程.
(2)闭合开关前,为了保护电路,应让滑动变阻器的连入电路的阻值最大,根据滑动变阻器的解法判断;
(3)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.
(4)导体电阻跟导体长度、横截面积、材料、温度有关,从电阻大小影响因素来考虑.
(5)由欧姆定律知,测量灯泡两端的电压和通过的电流,根据R=计算的电阻.甲、乙所示的两个电路测出的小灯泡的电阻有差异,就应从电压和电流的测量的准确程度上分析.
(6)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因.
(7)伏安法测电阻的实验可以测功率,在实验中滑动变阻器都能保护电路和改变电流的作用.
不同之处:伏安法测电阻实验中,滑动变阻器多次改变电阻的电压和电流,完成多次测量,求电阻平均值减小误差.
伏安法测灯泡功率的实验中,滑动变阻器改变灯泡两端的电压为额定电压,使灯泡正常工作.
解答:解:(1)探究小灯泡电阻,则电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,因滑动变阻器改变灯泡两端的电压,把滑动变阻器串联在电路中.根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大,确定将下面的左边的接线柱A接入,根据小灯泡的额定电压为3.8V,确定电压表使用0-15V的量程.实物连接图如图:
(2)闭合开关前,为了保护电路,因滑动变阻器的连入电路的电阻为滑片P左边的电阻,所以为了连入的阻值最大,应将滑动变阻器的滑片移到B端
故答案为:B.
(3)电流表使用的0-0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数是0.24A.
故答案为:0.24.
(4)每次测量结果只是在改变灯泡两端的电压而测量的结果,只是灯泡两端的电压逐渐增大,小灯泡的功率变大,灯丝温度升高,阻值变大,可见小灯泡的电阻随温度的升高而增大.
故答案为:小灯泡的电阻随温度的升高而增大.
(5)实验时,没有考虑电压表和电流表的影响,实质在使用时,电压表的内阻很大,电流表内阻很小,在图甲中电流表测的是通过小灯泡和伏特表的总电流,使电阻的测量值偏小.图乙中的电压表测的是小灯泡和电流表的总电压,使电阻的测量值偏大.(或图甲测的是小灯泡和电压表并联的总电阻,测量结果偏小.图乙测的是小灯泡和电流表串联的总电阻,测量结果偏大.)
(6)电流表指针不动,说明电路存在断路;电压表示数较大,
说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路,则电路故障是灯泡断路.
(7)伏安法测电阻的实验可以测小电灯的功率,伏安法测电阻或测灯泡额定功率时,闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,电路电流最小,对电路起保护作用.在伏安法测灯泡额定功率的实验中,滑动变阻器作用是移动滑片使灯泡两端电压达到额定电压.
故答案为:(1)略;(2)B;(3)0.24;(4)小灯泡的电阻随温度的升高而增大;
(5)图甲中电流表测的是通过小灯泡和伏特表的总电流,使电阻的测量值偏小.图乙的电压表测的是小灯泡和电流表的总电压,使电阻的测量值偏大.(或图甲测的是小灯泡和电压表并联的总电阻,测量结果偏小.图乙测的是小灯泡和电流表串联的总电阻,测量结果偏大);
(6)灯泡断路.
(7)移动滑片使灯泡两端电压达到额定电压.
点评:(1)电压表量程由电源电压和灯泡电压的最小值来确定.电压表的量程根据额定电压来确定.
(2)本实验实质上通过利用欧姆定律测量灯泡的阻值,难点是测出结果的差异的判断,在装置连接不变的情况下,应分析灯泡前后两次的电压不同时引起灯丝的何种变化;在装置相同,电路图不同时,重点分析测量的电压和电流值与灯泡的实际电压和电流值的差别.
(3)电学中伏安法测电阻、测功率、探究电流跟电压和电阻关系的实验中,器材大致相同,实验中各器材的用途有相同之处,也有不同之处,放在一起对比记忆,印象深刻.
练习册系列答案
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(2)闭合开关前,滑片P应移到
B
B
端(填A或B).
(3)小明在实验过程中不小心漏填了一个电流数据,请你把图2所示的读数填人表1的空格中.
实验次数 电压/V 电流/A
1 3.5 O.28
2 2.5
0.24
0.24
3 1.5 O.18
(4)小明仔细分析实验数据,对比得出的几个电阻值,发现每次测量结果都有较大差异,你认为产生这种差异的主要原因是
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
小灯泡的电阻随温度的升高而增大

(5)小明用完全相同的器材做进一步探究时,发现分别用如图3甲、乙所示的两个电路测出的小灯泡的电阻也有差异,你认为产生这种差异的主要原因是
图甲中电流表测的是通过小灯泡和电压表的总电流,使电阻的测量值偏小.图乙中的电压表测的是小灯泡和电流表的总电压,使电阻的测量值偏大
图甲中电流表测的是通过小灯泡和电压表的总电流,使电阻的测量值偏小.图乙中的电压表测的是小灯泡和电流表的总电压,使电阻的测量值偏大

(6)若实验中所用器材良好,但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动,而电压表的示数较大,则电路中发生故障的原因是
灯泡断路
灯泡断路

(7)若用以上的器材是否可以测量小电灯的额定功率呢?如果可以的话,在这个活动中滑动变阻器的作用是什么呢?
移动滑片使灯泡两端电压达到额定电压
移动滑片使灯泡两端电压达到额定电压

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