题目内容
5.在测正常发光时电压为2.5V小灯泡电阻的实验中:(1)如图1所示,荣荣同学所连接的电路存在错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“x”,并用笔画线代替导线在田中画出正确的接法.
(2)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后,发现连线正确,请你找出试验中两个操作不当之处是①连接电路时没断开开关②滑动变阻器没调到最大阻值.
(3)排除故障后,荣荣同学进行了四次测量,并将部分实验数据和现象记录在下面的表格中,请帮他将表中未填的数据(第四次实验数据如图2甲、乙图所示)和现象填写完整.(第四次实验数据如甲、乙图所示)
| 实验序号 | U/V | I/A | R/Ω | 灯泡亮度 |
| 1 | 0.5 | 0.13 | 3.8 | 不亮 |
| 2 | 1.0 | 0.18 | 5.6 | 灯丝暗红 |
| 3 | 1.5 | 0.21 | 7.1 | 微弱发光 |
| 4 | 2.5 | 0.25 | 10 | 正常发光 |
(5)荣荣同学对以上数据进行了处理,通过计算平均值的方法,得到了小灯泡的电阻.你认为这样的做法是不合理(填“合理”或“不合理”)的.
分析 (1)实物连接图中,主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑:从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析.
从滑动变阻器的接线柱选择和滑片位置分析.
(2)连接完最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,说明连接完最后一根导线,电路立即接通且电路电阻阻值很小,可从连接电路的注意事项入手分析原因;
(3)小灯泡在额定电压下会正常发光.
将电流和电压值代入公式R=$\frac{U}{I}$便可求出电阻值.
(4)当小灯泡中的电流值增大时,灯丝的温度会升高,其阻值增大;
(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大,不同温度下的电阻不同.
解答 解:(1)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接,如下图:![]()
(2)为保护电路,连接实物图时应:①断开开关,②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置; 该组同学连接好最后一根导线后,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明连完最后一根线,电路立即接通且电路电流较大,电路阻值太小,原因是:①连接电路时没断开开关;②滑动变阻器没调到最大阻值;
(3)R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω,
此时小灯泡两端的电压等于小灯泡的额定电压,所以小灯泡正常发光.
(4)小灯泡的电阻值存在明显差异是因为灯丝电阻受温度的影响.
(5)不同电压下,灯泡的电功率不同,灯丝的温度不同,电阻不同,所以不能求平均值计算灯丝的电阻.
故答案为:(1)见上图;(2)①连接电路时没断开开关;②滑动变阻器没调到最大阻值;(3)10;正常发光;(4)灯丝电阻受温度的影响;(5)不合理.
点评 此题测量小灯泡的电阻实验,考查了学生对实物电路的连接,特别是电流表、电压表、滑动变阻器的接法,同时考查了有关有关电阻的计算及灯丝电阻与温度的关系.
电路故障也是电学中常出现的问题,要根据小灯泡、电流表、电压表的情况确定.
| A. | 电流表示数变大,电压表示数变小 | B. | 电流表示数变小,电压表示数变大 | ||
| C. | 电流表、电压表示数都变大 | D. | 电流表、电压表示数都变小 |
| A. | 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多 | |
| B. | 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 | |
| C. | 两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮 | |
| D. | 将甲灯接入110V电路中,它的实际功率为12.5W |
| A. | 舰载机降落在航母甲板后是做匀速直线运动 | |
| B. | 航母甲板上官兵佩戴耳罩是在声音的接收处减弱噪声 | |
| C. | 舰载机静止在航母上时,舰载机对航母的压力与航母对舰载机的支持力是一对平衡力 | |
| D. | 数十架舰载机从航母上飞离后,航母的排水质量减小,所受浮力减小 |
| 次数 | 电阻R=2欧 | |
| 电压(伏) | 电流(安) | |
| 1 | 1 | 0.5 |
| 2 | 1.6 | 0.8 |
| 3 | 2 | 1 |
(2)若电路连接完最后一根导线时,发现灯泡发光,电流表有示数,则原因是连接电路时开关没有断开.
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于A端(选填“A”或“B”).
(4)当滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,应将滑片向B(选填“A”或“B”)移动,当灯泡正常发光时,已知电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是0.75W.
(5)若实验室有两种规格的滑动变阻器,分别是甲“15Ω 1A”和乙“10Ω 1.5A”,则小明应选用
甲(选填“甲”或“乙”).
(6)他们继续用甲图所示装置来探究电流跟电压的关系,把2Ω的电阻接入原来小灯泡的位置,调节变阻器依次测得数据如表,由表中数据可归纳出:在电阻不变的情况下通过导体的电流与导体两端电压成正比.