题目内容
(14分)小明设计了如右图所示的电路,利用它可完成电学的两个重要实验(小灯泡的额定电压是2.5V,电阻约5Ω,电源电压用二节干电池组成)
(1)利用这电路图可完成本学期的两个重要的测量实验是:
① ;实验原理是: ;
② ;实验原理是: 。
(2)在完成上两个实验时,为了使测量更准确,你认为电压表的量程用 ;电流表的量程用 。
(3) 实验开始时,变阻器滑片P应放在 处。其目的是 。
(4)实验电路接好后,合上开关时,一些小组的同学发现了电路故障,主要是有下表列的几种情况,请你根据现象和检测结果批出故障的可能原因:
| 故障现象 | 故障原因 |
① | 灯较暗,两表示数较小,移动变阻器滑片,现象不变 | |
② | 灯不亮,电流表有示数,电压表无示数 | |
③ | 电流表指针向左边偏转 | |
④ | 调节变阻器,发现灯变亮时,电流表示数增大,电压表示数减小 | |
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
U/N | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
I/A | 0.22 | 0.25 | 0.26 |
R/Ω | | | |
P/W | | | |
①小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗?请说明理由 。
②小电灯的额定功率为________W。
(1)测小灯泡的电阻; R="U/I" ;测小灯泡的电功率; P="UI" ;
(2)0~3V ; 0~ 0.6A ;
(3)b;防止电流过大保护电路 ;
(4)①变阻器同时连接在下面的电阻线两端; ②电灯短路; ③正负接反; ④电压表与变阻器并联;
(5)①不对,随着电压增大,灯泡功率增大,灯丝温度升高,电阻会变大 ②0.625
解析试题分析:(1)从电路图可以得出,该电路图可以测小灯泡的电阻和测小灯泡的电功率,其对应原理分别为R=U/I和P=UI;(2)因为电源电压用二节干电池组成即3V,所以电压表用小量程即可,灯泡电阻约为5欧,I=U/R=3V/5Ω=0.6A,所以电流表也用小量程;(3)滑动变阻器在电路中有保护电路的作用,在闭合开关前应移到最大阻值处,即b点;(4)①实验电路接好后,合上开关时,灯较暗,两表示数较小,移动变阻器滑片,现象不变,可知滑动变阻器起不到作用且电路中的电流小,也就是电路的总电阻大,故障只能是变阻器同时连接在下面的电阻线两端;②实验电路接好后,合上开关时,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,电流表有示数说明电路是通的,电压表无示数,说明与电压表并联的用电器短路或电压表短路,即电灯短路;③实验电路接好后,合上开关时,电流表指针向左边偏转,说明流过电流表的电流反向,即电流表的正负接线柱接反;④实验电路接好后,合上开关时,调节变阻器,发现灯变亮时,电流表示数增大,电压表示数减小,灯变亮时说明电路电流增大,灯泡两端电压增大,根据串联电路分压原理,灯泡两端电压增大,滑动变阻器两端电压减小,所以电压表与滑动变阻器并联了。(5)①灯泡的电阻随电压的增大,功率增大从而导致温度的升高而增大,所以不能用三次数据求电阻计算平均值; ②小灯泡的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积,小灯泡的额定电压为2.5V,所以用第二组数据计算得出额定功率为0.625W;
考点:伏安法测电阻;伏安法测电功率;电路故障;
如图甲是测量灯泡(U额=2.5V)电阻的电路,电源电压为4V.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 0.5 |
电流 | 0.24 | 0.22 | 0.19 | 0.16 | 0.10 |
(2)实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以 .
(3)下表是记录部分实验数据 图乙是第一次实验中电流表示数,该示数为 A,这5次实验中灯泡电阻的最大值大约为 Ω(结果保留2位小数).
(4分)物理实验课上小明探究电流与电压的关系.
【提出问题】
通过导体的电流与导体两端电压有什么关系?
【猜想】
①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成反比.
【实验器材】
电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器(3Ω 1A),导线若干.
【实验过程】
(1)小明根据如图所示电路图连接实物后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.小明操作中的错误是 _________ .
(2)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表所示.分析数据可得出猜想 _________ 是正确的(请填写序号).小明实验时选择的定值电阻是 _________ Ω.
电压 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
电流 | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 |
小李和小明为研究导体的某种性质。选用的器材有:多节新干电池、电流表、电压表、电键、若干导线,以及长度相同,但材料不同(A、B两种金属)和横截面积不同(粗、细两种规格)的甲、乙、丙三根导体。该同学正确连接电路,并将实验测得的数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体甲(金属A 粗) | | 表二 导体乙(金属A 细) | | 表三 导体丙(金属B 粗) | |||||||||
实验 序号 | 1 | 2 | 3 | | 实验 序号 | 4 | 5 | 6 | | 实验 序号 | 7 | 8 | 9 |
U(V) | 1.5 | 3.0 | 4.5 | | U(V) | 3.0 | 4.5 | 6.0 | | U(V) | 1.5 | 4.5 | 7.5 |
I(A) | 0.3 | 0.6 | 0.9 | | I(A) | 0.3 | 0.45 | 0.6 | | I(A) | 0.1 | 0.3 | 0.5 |
②分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9)的电压和电流变化的倍数关系可得的初步结论是: 。
③分析比较实验序号 可得的初步结论是:当导体两端电压相同时,通过不同导体的电流是不同。
④进一步分析比较表一或表二或表三中的电压和电流的比值,可得到的结论是:
。
⑤小李和小明在仔细研究了表一、表二和表三后又有了新发现:导体的材料和导体的横截面积会影响导体两端电压和通过导体电流的比值。小明分析表二和表三得出了“导体横截面积越小,导体两端电压和通过导体电流的比值越小”的结论,你认为这一结论是 的(选填“正确”或“错误”)。