题目内容
小明用图所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,图是小明未完成连接的实验电路。
(1)电压表应选择 的量程;现要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求,用笔画线代替导线,完成图中实验电路的连接。
(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的指针指在满刻度的位置。其原因可能是 。(写出一个)
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如表所示。
U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.6 | 1.9 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
②小明在实验中所用电阻R的阻值为 Ω;当通过的电流为0.5A时,电阻R 消耗的电功率为 W。
(4)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则对实验电路还必须进行怎样的改动:① ;② 。
⑴0~3V;电路连线如图所示
⑵电阻R处断路(滑动变阻器的阻值为零)
⑶①图像如图所示;②5;1.25
⑷①增加一节干电池(换一个电压高于3.8V的学生电源);
②电压表换接0~15V的量程(填空每空1分,每条实物连线正确1分,图像正确1分)
解析试题分析:(1)电源是两节干电池,所以电压为,电压表的量程为0~3V,且与电阻并联;要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,故滑动变阻器接A端并串联在电路中,如下图所示:
(2)电压表指针偏转到满刻度的位置说明电压表测电源的电压,可能是电压表并联的部分断路即电阻R断路,也可能是此时滑动变阻器接入电路的电阻为0;
(3)①找出每组数据对应的点,然后用平滑的线把点连起来,如图所示;
②由图知,当时,,则
定值电阻的阻值;
当通过的电流时,两端的电压,则
电阻R消耗的电功率.
(4)测一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压必须能达到3.8V,因此电源必须增加一节干电池,电压表的量程也应选择0~15V.
考点:探究电流与电压、电阻的关系实验; 滑动变阻器的使用; 欧姆定律的应用.
点评:解决本题的关键:一是连接实物电路图时,开关断开,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,电压表根据电源电压选量程,电流表根据电路中最大电流选量程;二是具备能够用描点法绘制图象,从图象上分析物理量的变化规律的能力。