题目内容

10．某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验．实验中电源电压为6V且恒定不变；滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外，在不同的实验中作用各不相同．

（1）第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值，他们在A、B间接入待测电阻Rx，请你用笔画线代替导线，将答题卡图乙中的实物图连接完整；该实验中滑动变阻器的另一个作用是改变电阻的电压和电流．
（2）第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”．他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．该实验中滑动变阻器的另一个作用是控制电阻两端的电压为2.5V不变；为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器．
（3）第三小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．他们在A、B间接入2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确．闭合开关后，发现电压表的示数大于小灯泡的额定电压，小灯泡发光较亮，出现这种现象的原因是滑动变阻器的最大电阻太小；该组同学经过讨论后，调整实验器材继续实验，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．

分析 （1）将电流表、滑动变阻器与灯泡串联，电流表的量程和正负接线柱的接法，根据要求确定滑动变阻器下面的接线柱；
据该实验中的实际情况分析变阻器的作用即可；
（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；
根据串分压的知识，当电阻值最大时，所需变阻器的阻值最大；
（3）闭合开关前，应将变阻器的滑片移至最大阻值处；
根据图丁读出电流表的示数，由P=UI计算出电功率的值．

解答 解：（1）在该实验中，滑动变阻器必须串联在电路中，且接法是一上一下，电压表与电阻并联，如图所示：

为减小误差，应改变电阻两端的电压和通过的电流，多测几组数据，求电阻的平均值，所以变阻器除了保护电路的作用外，还有改变电阻的电压和电流的作用；
（2）由图知，电阻两端的电压始终保持U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，可知变阻器除了保护电路外，另一个作用是控制电阻两端的电压为2.5V不变；
由图象知，当电阻的阻值为25Ω时，电路中的电流为0.1A，此时变阻器的阻值最大，可知其最大阻值为：R最大=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.1A}$=35Ω；
（3）闭合开关后，发现电压表的示数大于小灯泡的额定电压，小灯泡发光较亮，说明变阻器的阻值未调至最大阻值处，滑动变阻器的最大电阻太小；
由图丁知，电流表的示数为0.24A，可知小灯泡的额定电功率为：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案为：（1）见上图；改变电阻的电压和电流；（2）控制电阻两端的电压为2.5V不变；35；（3）滑动变阻器的最大电阻太小；0.6．

点评 本题是有关电学实验的综合考查，主要考查了电路的连接、滑动变阻器的作用、欧姆定律的应用及电功率的计算．滑动变阻器在不同的实验中有不同的作用，应根据实际情况进行分析．

练习册系列答案
相关题目
9．家里的浴霸灯里蕴含了许多物理知识，请你从光学、电学、热学等方面说明它应用了哪些物理知识．（至少说三点）
①浴霸灯本身能发光，属于光源；
②工作过程中互不影响，各盏灯彼此并联；
③浴霸灯工作过程中电能转化为内能．
10．在发射火箭升空时，携带液态氢做燃料，这充分利用了液态氢的热值大．
7．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）小明连接了如图甲所示的电路，闭合开关前，小明发现有一根导线连接错误，请你用笔在图中这根导线上画“×”，并重新画一根正确连接电路的导线（导线不能交叉）．
（2）正确连接电路后，在闭合开关之前将滑动变阻器的滑片应放在b（选填“a”或“b”）端；
（3）闭合开关后，小明发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小．
（4）当滑动变阻器的滑片滑至某一位置时，电压表读数为l.8V，电流表示数为0.22A，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向a（选填“a”或“b”）端滑动，直到电压表示数为2.5V．
（5）小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.7W．
（6）他在参与某实验小组进行评估时，发现该实验小组的实验记录分析表如下：
实验
序号		小灯泡两端
的电压U/V		通过灯泡的电流I/A小灯泡的电
功率P/W		实际功率P/W
12.00.240.48P实=$\frac{（0.48+0.70+0.96）}{3}$W=0.71W
22.50.280.70
33.00.320.96
你认为该小组的数据处理过程是否正确？答：不合理．
理由是：不能把灯泡不同电压下实际功率的平均值作为灯泡额定功率．
5．如图，在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）用笔画线在图1中将实物电路图连接完整．
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图2所示，则小灯泡的电阻为6Ω．
（3）小明同学在实验中，通过调节滑动变阻器的滑片，得到三组电流、电压的对应值，他发现，同一个灯泡计算出的三组电阻值差异较大，请你分析造成这种现象的原因是灯丝电阻随温度变化而变化．
15．在做“测定小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡上标有“0.3A”字样清晰可见，实验桌上还有若干节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器“10Ω　2A”和“20Ω　2A”各一个、电键和导线等器材可供选择．

（1）小明同学选取器材连接如图1所示电路，当他接上一根导线时发现小灯几乎不发光；他移动滑动变阻器的滑片P，小灯逐渐变亮，但无论怎样移动滑片P，都无法观察到小灯正常发光．请你在图1中用笔线代替导线将滑动变阻器连入电路；并请仔细观察图1并思考，说明发生此现象的原因是开关忘记连接到电路中、电源电压太小．
（2）该同学思考后解决了实验中的问题，又重新正确连接电路进行实验，再次闭合电键，观察到电压表示数如图2所示．当小灯正常发光时，此时电压表的示数变化了0.2伏，则待测小灯的额定功率为0.75瓦．
（3）完成上述实验后，他将本实验与“用电流表电压表测电阻”实验进行比较，提出“在不增加其它器材的情况下，本次实验是否也可以不用滑动变阻器，而能达到测定此小灯泡额定功率的目的？”你的观点是一定要用到滑动变阻器（选填“一定”或“不一定”），理由是每节新干电池的电压为1.5伏，因此电源电压为1.5伏的整数倍，若不用滑动变阻器，则无法使小灯两端的电压为额定电压．
（4）将外壳、尺寸相同，灯泡L1规格为“2.5V  0.1W”的LED灯（LED灯即发光二极管，可以直接把电转化为光），灯泡L2是规格“2.5V  0.75W”的白炽灯，均接入2.5V额定电压下正常工作，发现灯泡L2的亮度比灯泡L1的亮度小很多，造成此现象的原因是C．
A、灯L2的电阻比灯L1的电阻小
B、灯L2的实际功率比灯L1的实际功率小
C、两灯将电能转化为光能的效率不同
D、流过灯L2的电流比流过灯L1的电流大．
2．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（　　）
A．秦山核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的
B．太阳能、风能和核能都是可再生能源
C．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
D．在通常情况下，铜、碳棒和陶瓷都属于导体
19．连接在电路中的滑动变阻器，能够起很多作用：
（1）在“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时，其主要作用是改变导体两端电压；若“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”，其主要作用是保持导体两端电压不变；
（2）在做“伏安法测电阻”的实验中，则滑动变阻器的主要作用是多次测量求平均值，从而可以减小实验误差；
（3）上述三个实验电路中滑动变阻器所起的共同作用是保护电路．
20．如图所使，用弹簧测力计沿水平方向拉着一木块在水平木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为2N，则木块受到的摩擦力的大小为2N；若将拉力增大，当弹簧测力计的示数变为3N，木块受到的滑动摩擦力的大小为2N．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网