题目内容

11.下面是小明同学完成实验后所写的一份实验报告,请你帮他补充完整.
实验名称:伏安法测电阻
实验原理:R=$\frac{U}{I}$
实验器材:请你在甲虚线框内用规定的电路器件符号画出所需器材.
实验步骤:(略)
实验数据:请乙虚线中设计本实验的数据记录表格.
实验拓展:为完成测定小灯泡正常发光时电阻的实验,小明同学选取了相应器材,小灯泡上标有“2.5V”字样
(1)如图丙电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是②(选填“①”或“②”).
(2)改正电路后,小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丁,则小灯泡正常发光时的电阻是5Ω.

分析 实验器材:实验器材除了电源、导线、待测电阻和开关之外,还要用电流表测量通过电阻的电流,用电压表测量电阻两端的电压,还要用滑动变阻器来保护电路以及改变电阻两端的电压进行多次测量.
实验数据:需要记录的数据有电阻两端的电压、通过电阻的电流以及计算出的电阻,还要考虑多次测量.
实验拓展:
(1)变阻器需串联在电路中,且要接一上一下;
(2)根据图乙读出电流表的示数,由R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值.

解答 解:【实验器材】该实验是伏安法测电阻,即用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,因此需要用到电压表和电流表;另外要进行多次测量,需要用到滑动变阻器来改变电阻两端的电压;当然还需要电源、导线、开关以及待测电阻.把这些器材用电路符号表示如下图.
【实验数据】根据实验原理R=$\frac{U}{I}$可知,需要记录的数据有电压、电流和电阻,另外由于要多次测量,所以设计的表格如下.


 第一次第二次第三次
电压U/V   
电流I/A   
电阻R/Ω   
实验拓展:(1)由图丙可知,滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,应“一上一下”连接,所以导线②连接错误;
(2)小灯泡正常发光时,其两端电压为2.5V;
由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,所以分度值为0.02A,示数为0.5A;
则小灯泡正常发光时的电阻:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω.
故答案为:实验器材:见上图;
实验数据记录表格:见上图;
实验拓展:(1)②;(2)5.

点评 该题考查了多个电学知识,如实验器材的选择、实验数据表格的设计、电表的使用方法、减小误差的办法等,属于典型的考查题目,要熟练掌握.

练习册系列答案
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13.小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率.被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A  0~3A)、电压表(0~3V  0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只:R1(20Ω  0.5A)、R2(50Ω  0.5A)、R3(500Ω  1A).
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是将电流表指针调零.正确连接电路闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表示数接近6V,电流表示数几乎为0,电路的故障可能是灯泡断路.
(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丙),则小灯泡的额定功率为0.625W.在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大.(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,小明仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑.灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华(选填物态变化名称)而变细,消耗的实际功率变小的缘故(选填“大、小).
(4)灯泡的功率测量完毕,小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,则小明应选用滑动变阻器R2(选填“R1”、“R2”或“R3”).若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所选定值电阻的阻值为10Ω.

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