题目内容
【题目】小宇用图的电路图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5 V,图②是未连接完整的实验电路.
(1)按照电路图将实物图中的电路元件连接补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大,在连接电路中,导线不能交叉.
(2)在连接电路过程中,开关要 ,并将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,其目的是 .
(3)他在检查仪器时,发现电流表指针如图所示,此时应将电流表的指针调到 位置.
(4)纠正错误后闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察 (选填“电压表”或“电流表”)示数的变化,当电压表的示数如图④所示时,其读数为 V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动.
(5)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电流表 示数(选填“有”或“无”).
(6)通过移动滑动变阻器,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图⑤所示,在该图象中发现电流不与电压成正比,这是因为 .
(7)小宇最后不仅测出了小灯泡正常发光时的电阻是 Ω,还测出了小灯泡的额定功率是 W.
【答案】(1)如图所示
(2)断开 保护电路 (3)零刻度线(4)电压表 1.8V A
(5)无 (6)灯丝的电阻随温度的升高而增大 (7)12.5Ω 0.5W
【解析】解:(1)采用“电流流向法”,电流从电源正极出发,依次将开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联起来,再将电压表并联在定值电阻的两端,注意将滑动变阻器的左下接线柱接入电路;如下图所示:
(2)为了防止短路的发生,在连接电路过程中,开关要断开;
闭合开关前,滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用.
(3)由图③所示电流表可知,电流表指针没有指在零刻度处,应对电流表进行机械调零,使指针指在电流表零刻度线处.
(3)为了测量小灯泡的电阻,但是要避免其两端电压高于额定电压电压太多而烧坏小灯泡,
所以缓慢移动滑动变阻器滑片P,同时眼睛应观察电压表的示数变化.
(4)由图乙可知,电压表选择的量程是0~3V,分度值是0.1V,所以电压表示数为1.8V.
要使灯泡两端电压由1.8V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电路的电阻减小,所以滑片P应向A端移动.
(5)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,此时电路相当于电压表与滑动变阻器串联,
由于电压表的电阻太大,电路中的电流几乎为零,因此电流表无示数,而电压表有示数(几乎为电源电压).
(6)由图象丁可知,电压和电流的比值是变化的即灯泡的电阻是变化的,原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以通过小灯泡的电流不与其两端的电压成正比.
(7)由图象可知,当小灯泡L正常发光时的电压U=2.5V,由图象可知对应的电流I=0.2A;
由欧姆定律I=得,小灯泡正常发光时的电阻R===12.5Ω,
小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
故答案为:(1)见上图;(2)断开;保护电路;(3)零刻度线;(4)电压表;1.8V;A;(5)无;(6)灯丝的电阻随温度的升高而增大;(7)12.5Ω;0.5W.