题目内容

1.小明用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)闭合开关前,应将变阻器的滑片移至图中的右(选填“左”或“右”)端.
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,但电压表示数为0,移动变阻器的滑片,电压表示数始终为0,电流表的示数有变化.经过检查,发现是图中a、b、c三根导线中有一根断了,则该导线是b(填写字母).
(3)故障排除后,小明闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表的示数,得到小灯泡的I-U图象,如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是10Ω.
(4)由图象可知,小灯泡的电阻是变化的,若在每次调节中,滑动变阻器接入电阻的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1>△R2(选填“>”、“<”或“=”).

分析 (1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片放在阻值最大处;
(2)电流表有示数,说明电路为通路,然后根据电流流向确定发生断路的导线;
(3)从图乙中查得额定电压下的额定电流,利用欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻;
(4)根据电流的变化判断出总电阻的变化,得出电阻变化的大小关系.

解答 解:(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片放在阻值最大处,即最右端;
(2)电流表有示数,说明电路为通路,根据实物图可知,电流从电源正极流出经过开关、滑动变阻器、电流表、导线c、导线a、灯泡、回到电源负极,因此导线a、c完好,b发生了断路;
(3)灯泡电压等于额定电压时正常发光,由图象得知,灯泡在2.5V下的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω;
(4)滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路中的电流变大,灯泡的亮度变大,灯丝的电阻变大;由于总电压不变,电路中的电流变大,可知电路中的总电阻变小,所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值,即△R1>△R2
故答案为:(1)右;(2)b;(3)10;>.

点评 本题是伏安法测电阻的实验,考查了欧姆定律在电路中的应用,难度适中.

练习册系列答案
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6.小明利用额定电压为2.5V的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验,已知电源电压为4V.

(1)实验前,发现电流表指针如图甲所示,需要的操作是将指针调零.
(2)图乙是他画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将如图丙所示的实物电路连接完整.
(3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图丁所示,则此时通过小灯泡的电流是0.22A,灯泡两端的电压是1.8V.记录好数据后,为了测量小灯泡的额定功率,在移动滑动变阻器的滑片时,眼睛要注意观察电压表,直至其示数为2.5.
(4)他完成实验后,在帮助其它实验小组的过程中,发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障.请你根据故障现象和检测结果,在下表的空格内写出发生故障的原因.
故障现象检测结果发生故障的原因
灯泡不亮,电压表示数较大,电流表几乎无示数.取下灯泡,电压表和电流表的示数均不变.
(5)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通过灯的电流表I/A小灯泡的电功率P/W额定功率P/W
12.00.240.48P=
  $\frac{(0.48+0.70+0.96)}{3}$W=0.71W  
22.50.280.70
33.00.320.96
他认为该小组的数据处理过程有错误,他们的错误是: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.

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