题目内容
11.在测定“小灯泡的电阻”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样.图1是关越同学没有连接完的实物电路.(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;
(2)实验中,关越同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是灯泡断路;
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数如图2甲所示,读数为2.2V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向左端滑动(选填“左”或“右”);
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是10.4Ω.(保留1位小数)
(5)在电学实验的设计中,滑动变阻器起着非常重要的作用,实验不同,实验者利用滑动变阻器来达到的目的也有所不同.本实验中的滑动变阻器除了能保护电路外,你认为它的另外一个目的是调节灯泡两端的电压.
(6)该电路除了能测量小灯泡的电阻外,还可测量小灯泡的电功率,若将小灯泡换成一个定值电阻后,还可能探究电流与电压的关系.
分析 (1)根据伏安法测电阻的电路图将实物图补全;
(2)闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数说明电路断路了,最大的可能是灯泡断路;
(3)实际电压小于额定电压是灯泡不能正常发光的原因,从图中知滑片P应向左端移减小总电阻,增大电流;
(4)用额定电压除以额定电流就是灯泡的电阻;
(5)滑动变阻器在电路中的作用一是保护电路,二是改变待测电阻两端的电压和通过它的电流.
解答 解:(1)因为灯泡的额定电压是2.5V,电阻约为10Ω,所以电压表的量程选0~3V,电流表的量程选0~0.6A;
滑动变阻器在电路中的起保护作用,连接方式是“一上一下”,如图所示:
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(2)闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,说明电压表串联在了电路中,电流太小电流表显示不出来,则故障的原因可能是灯泡断路了;
(3)由电压表的量程知:电压表的分度值是0.1V,读数为2.2V,小于额定电压,灯泡不能正常发光,若要测量灯泡正常发光时的电阻,电路中电流需增大,应将滑片P向左端滑动;
(4)由电流表的量程知:电流表的分度值是0.02A,读数为0.24A,根据欧姆定律得:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.4Ω;
(5)滑动变阻器的作用:一是保护电路,连入电路中的电阻越大,电路中通过的电流就越小,不会因电流过大而烧坏电流表、电源和用电器;
二是改变待测电阻两端的电压和通过的电流,从而得到多组数据,以便可以求平均值,达到减小误差的目的.
(6)已知电压和电流,根据P=UI还可以测量电功率;
若灯泡为定值电阻,则可探究电流与电压的关系.
故答案为:(1)如上图;(2)灯泡断路;(3)2.2;左;(4)10.4;(5)调节灯泡两端的电压;(6)电功率;电流与电压的关系.
点评 考查伏安法测电阻的探究实验,连接电路与排除故障是常见的题型,需要在平时的学习中多总结方法与技巧.
| A. | 电流表示数变大,电压表示数变小 | B. | 电流表示数变大,电压表示数变大 | ||
| C. | 电流表示数变小,电压表示数变大 | D. | 电流表示数变小,电压表示数变小 |
| A. | 灯泡开关 | B. | 灯泡连接线a | ||
| C. | 三线插座连接线e | D. | 三线插座连接线d、c |
| A. | 舞台上用喷撒干冰制造的“白雾”是二氧化碳“液滴” | |
| B. | 严冬玻璃窗内壁结的冰花是凝固而成的 | |
| C. | 家庭用瓶装石油气是通过压缩体积液化而来的 | |
| D. | 夏天刚从冰箱中取出的雪糕表面上附着的一层霜粉是升华而形成的 |
| A. | 控制变量法 | B. | 建模法 | C. | 等效替代法 | D. | 类比法 |