题目内容
【题目】在“测量小灯泡电阻”的实验中,丽丽准备了如下器材:两节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡若干,两个滑动变阻器
“10Ω,1A”、
“20Ω,2A”,开关,导线若干。
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(1)请你根据图甲,将图乙中的电路进行修改。(要求:只改动一根导线,滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮,且导线不交叉);
(____________)
(2)闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流指针几乎未偏转,电压表有示数,同故障原因可能是_____;
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据如表一所示,其中第6次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为_____A;由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是_____(选填“
”或“
”);
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表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.16 | 0.20 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | |
电阻R/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_____(选填“合理”或“不合理”)的;
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的
、
、
的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____。
表二
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
【答案】
C 0.3 R2 不合理 没有控制电阻两端的电压不变
【解析】
(1)[1]测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中,由题可知,滑片向左移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入阻值变小,故应将其左下接线柱接入电路中,如图所示:
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(2)[2]电流表指针几乎没有偏转,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了,故选C。
(3)[3]图丙中电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。
[4]电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V,第1次实验时灯泡两端的最小电压为0.5V,则滑动变阻器两端的电压最大为
U'=3V-0.5V=2.5V
此时变阻器连入电路中的电阻最大
R滑=
≈15.6Ω>10Ω
这说明小张选用的滑动变阻器应是R2。
(4)[5]灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故取平均值没有意义,是不合理的。
(5)[6]实验时,分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置,通过实验,分析表二数据可知,通过导体的电流跟电阻不成反比,且每次实验中电流与电阻的乘积是不同的(即电压不同),所以其原因是没有控制电阻两端的电压不变。