题目内容
【题目】某小组同学用图甲的电路图探究欧姆定律,实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为3V不变.
(1)如图甲所示,是小华所连接的不完整实验电路,请你用笔画线代替导线,将缺少的导线连接好成完整电路.
(2)小华将电路接好后,闭合开关,发现电压表与电流表的示数太大.接下来应进行的操作是 (填写字母代号).
A.更换电池或电阻
B.检查电路是否短路
C.断开开关,移动滑动变阻器滑片至最大值位置
(3)在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时,小华将5Ω的电阻接入电路,电压表如图乙所示.后把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步的操作是:将变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动直至电压表示数为 V. 若要完成整个实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω.
(4)上述探究结束后,该组同学选择原来的电源和两只灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”,设计的电路如图丙所示,探究“电功率跟电流、电压的关系”.
①此实验设计是为了探究电功率与电压的关系,通过 判断来电功率的大小.
②为了探究电功率与电流的关系,小明认为,利用图丙电路只要通过移动滑动变阻器,改变电流观察灯L1或L2亮度的变化,即可得出结论.则小明同学的方案 (选填“合理”或“不合理”),理由: .
(5)小红在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.
①请你用笔画线代替导线,将图丁中的实物电路连接完整.
U/V | 2 | 2.5 | 3 |
I/A | 0.22 | 0.26 | 0.30 |
②小红按电路图连接电路,进行实验,测得数据如表所示.断开开关时,发现电表如图戊所示,其中电流表出现这种现象的原因是 .
③假如不再重新实验,请你利用小红已获取的信息,计算出该小灯泡的额定功率是 W.
【答案】(1)见解析图;(2)C;(3)右;2;10;(4)①灯的亮暗;②不合理;电压与电流同时在改变,未控制电压一定.(5)①见解析图;②使用前没有调零;③0.75
【解析】
试题分析:(1)把电流表与电阻串联接入电路,实物电路图如图所示:
(2)闭合开关,发现电压表与电流表的示数太大,说明电路电阻太小,可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小造成的,应断开开关,移动滑动变阻器滑片至最大值位置,故选C;
(3)电压表量程为0~3V,由图示电压表可知,其分度值为0.1V,示数为2V;
在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,定值电阻两端电压变大,为保持电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分压应将变阻器的滑片P向右移动直至电压表示数为2V为止. 电源电压为3V,定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器两端电压为3V﹣2V=1V,串联电路电流相等,电阻两端电压与电阻阻值成正比,电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的2倍,电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的2倍,电阻最大阻值为20Ω,要完成整个实验,滑动变阻器接入电路的最大阻值为10Ω,要完成实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω.
(4)上述探究结束后,该组同学选择原来的电源和两只灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”,设计的电路如图丙所示,探究“电功率跟电流、电压的关系”.
①灯泡亮度由灯泡实际功率决定,灯泡实际功率越大,灯泡越亮,可以根据灯泡的亮暗比较灯泡电功率的大小.
②探究电功率与电流的关系,应控制灯泡两端电压相等而电流不同,利用图丙电路只要通过移动滑动变阻器,改变电流观察灯L1或L2亮度的变化时,电压与电流同时在改变,未控制电压一定,小明的方案不合理.
(5)①灯泡正常发光时电流约为I===0.25A,电流表选0~0.6A量程;把电流表串联接入电路,电路图如图所示.
②由图可以看出,断开开关后,电流表指针没有指在零刻度线上,这是在使用前,没有对电流表进行调零造成的.
③由图2知,电流表最小分度值是0.02A,电流表的真实读数是I=0.26A+0.02A×2=0.30A,
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W.