题目内容

11.在做测量定值电阻Rx阻值的实验中:

(1)小红同学根据如图甲所示的电路图,将实验器材连接成实验电路(如图乙所示).同小组的小花同学在检查电路时认为:从实验目的来看,小红在实验电路的连接上有一根导线连接错了.请你在接错的那根导线上打“×”,并画出正确的连接.
(2)将电路改接正确之后,小红同学闭合开关,调节滑片,当电流表的示数为0.2A时,电压表的示数如图丙所示,则电压表的示数是1.8V,被测电阻Rx的阻值是9Ω.
(3)小红和小花两位同学都为自己在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材,结束实验.针对这种情况,你对她们提出的建议是调节滑片,改变电压表和电流表示数,多测几组数据;你提出这个建议的目的是多次测量求平均值,减小误差.
(4)为了测量“3.8V”的小灯泡的额定功率,小红同学断开开关后,首先把定值电阻换接成“3.8V”的小灯泡,然后将电压表的量程改接为0~15V.
(5)小红同学闭合开关之后,就发现灯L很亮,电流表的示数大,则出现这种现象的原因是闭合开关前,滑片没有移到阻值最大的位置.
(6)接着小红同学调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为0.912W.

分析 (1)根据(甲)中电路图,由电流的流径连接(乙)中的实物图,电流表测干路电流,电压表测待测电阻Rx两端的电压,由此发现连接中的问题.
(2)电压表读数时要看清量程和分度值,然后根据指针的位置读数,然后根据I=$\frac{U}{R}$变形计算出电阻值.
(3)在测量定值电阻的阻值时,为了减小实验误差,应多测几组数据求平均值.
(4)电压表使用时,不能超过量程,根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程.
(5)电路连接的过程中,为了保护电路,滑动变阻器使用时,滑片首先要移到阻值最大处.
(6)由图丁所示电流表确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,由P=UI求出灯泡额定功率.

解答 解:
(1)根据电路图连接实物图,发现电压表测的是滑动变阻器与Rx两端的电压,显然与实验要求不符,这样会使Rx两端的电压偏大,电阻Rx的阻值偏大,修改如图所示:

(2)由图知:电压表使用量程是0~3V,分度值为0.1V,所以电压表示数U=1.8V,电流I=0.2A,
根据欧姆定律得:Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω.
(3)为了减小实验中的测量误差,应移动滑动变阻器的滑片,多测几组数据求平均值.
(4)测量“3.8V”的小灯泡的额定功率,电压表应该选择“0~15V”量程.
(5)小红同学闭合开关之后,就发现灯L很亮,电流表的示数大,说明电路的总电阻小,因此故障原因是:闭合开关前,滑片没有移到阻值最大的位置.
(6)由图丁所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数为0.24A,
所以灯泡额定功率:P=UI=3.8V×0.24A=0.912W.
故答案为:(1)见上图;(2)1.8;9;(3)调节滑片,改变电压表和电流表示数,多测几组数据;多次测量求平均值,减小误差;(4)0~15V;(5)闭合开关前,滑片没有移到阻值最大的位置;(6)0.912.

点评 本题考查了滑动变阻器的接法、电表读数、求功率等问题,对电表进行读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.

练习册系列答案
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17.如图所示,是测量小灯泡电功率的实物元件图,其中电源是由三只蓄电池组成,小灯泡额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样,电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V).
(1)本实验的原理是:P=UI;
(2)请用笔画线代替导线,把图1中的电路元件连接成实验电路.(要求:滑片P向左移时灯变亮,且连线不得交叉)
(3)小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
A.可能灯丝断了             B.可能是变阻器开路
C.可能是小灯泡短路         D.可能是电流表开路
请你借助已连好电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想,并将电流表、电压表相应示数填入表.
猜  想电流表示数/A电压表示数/V
如果A成立
如果B成立
(4)排除故障后,在测量小灯泡的额定功率时,应先调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为3.8V,再测出电路中的电流,即可计算出额定功率;若小灯泡两端实际电压为额定电压的1.2 倍,则实际功率为额定功率的1.44倍.(假设电阻值不变)
(5)实际测量过程中小刚才发现电压表0~15V量程已损坏(另一量程完好),但他仍想利用现有器材测出小灯泡的额定功率,请你帮小刚重新设计新的电路图并画在图2的方框内.

(6)小刚按重新设计的电路图继续实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.2V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图3所示,则小灯泡的额定功率是1.52W.
(7)实验时,若发现电流表指针摆动分别出现了如图4甲、乙所示的两种情况.请分析在使用电流表时分别存在什么问题,并写在下面的横线上.

甲现象存在的问题:电流表指针反转,所以电流表正负接线柱接反;
乙现象存在的问题:电流表指针偏转角度太小,所以电流表所选量程过大.

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