题目内容
【题目】在学习电学时,小夏利用如图所示的电路图,做了不少实验,其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。
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(1)在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,小夏先把10Ω的电阻连入电路,闭合开关,把电流表的读数填在表格中,然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻,将相应的电流值记录到表格中。
电阻R/Ω | 10 | 20 | 30 |
电流I/A | 0.3 | 0.2 | 0.15 |
小夏操作的错误是:______。
(2)在做“伏安法”测电阻的实验时,小夏根据电路图连接的电路如图所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线完成电路连接,要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。
(____)
(3)在做“测量小灯泡额定功率”的实验时,小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,则电流表的读数是______A,小灯泡的额定功率为______W.
【答案】没有控制定值电阻两端电压不变
0.24 0.72
【解析】
(1)探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变,因此把10Ω的电阻分别换成20Ω和30Ω的电阻时,需保持定值电阻两端电压不变;由表中数据和U=IR可知,小夏没有保持定值电阻两端电压不变;
(2)由图乙可知,为了使滑动变阻器接入电路的阻值最大,应将其A接线柱与定值电阻相连,如图所示;
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(3)因为小灯泡正常发光,因此小灯泡两端电压为额定电压,即电压表的示数为3V;
根据图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
小灯泡的额定功率:P=UI=3V×0.24A=0.72W。
【题目】为了探究串联电路中,滑动变阻器阻值改变时,通过变阻器的电流I滑与其两端电压的关系。某小组同学选用10欧的定值电阻、标有“20Ω 2A”的滑动变阻器和电压恒为18伏的电源,按如图连接电路,进行实验,记录相关数据在表一中。接着,他们更换定值电阻和滑动变阻器,重复实验过程,并记录数据于表二、表三中。
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表一(R定=10欧,R滑“20Ω 2A”)
实验序号 | U滑(伏) | I滑(安) |
1 | 12 | 0.6 |
2 | 8 | 1.0 |
3 | 6 | 1.2 |
4 | 4 | 1.4 |
5 | 0 | 1.8 |
表二(R定=15欧,R滑“100Ω 2A”)
实验序号 | U滑(伏) | I滑(安) |
6 | 15 | 0.2 |
7 | 9 | 0.6 |
8 | 6 | 0.8 |
9 | 3 | 1 |
10 | 0 | 1.2 |
表三(R定=10欧,R滑“50Ω 2A”)
实验序号 | U滑(伏) | I滑(安) |
11 | 15 | 0.3 |
12 | 13 | 0.5 |
13 | 7 | 1.1 |
14 | 2 | 1.6 |
15 | 0 | 1.8 |
(1)分析比较实验序号1~5 (6~10或11~12)的实验数据,可得出的初步结论是:串联电路中,当滑动变阻器的阻值改变时,_______________。
(2)分析此较实验序号1~5 (6~10或11~12)中的I滑变化量与U滑变化量的倍数关系,可得出的初步结论是:串联电路中,当滑动变阻器的阻值改变时,________________。
(3)进一步比较表一与表三中的U滑变化量与I滑变化量的比值,发现:当定值电阻相同,则_______相同。
(4)再进一步比较表一(或表二或表三)中的U滑变化量与I滑变化量的比值与定值电阻阻值的大小关系,可得出的初步结论是:_________。请你用理论推导的方法证明上面的结论。
【题目】小南和小山各自做“测量电阻的阻值”实验,他们使用的实验器材完好无损,各自的读数也很准确,他们测量的三组数据分别记录在下表中。老师看了这两个数据表后,指出其中一位同学的实验电路接错了。
表一(小南)
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω |
1 | 1.5 | 0.46 | |
2 | 2 | 0.4 | |
3 | 2.5 | 0.36 |
表二(小山)
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω |
1 | 1.5 | 0.32 | |
2 | 2 | 0.4 | |
3 | 2.5 | 0.52 |
①析表一、表二可知,_______ 同学的电路接错了,理由是_________________
②请在下面图中画出该同学可能的错误电路图。
(_______)
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③实验电路正确的同学测量的电阻平均值是___________Ω(精确到0.1Ω)。
④小南和小山经过讨论得出了另外一种测量电阻的方法,电路如图所示,其中U为电源,R为已知电阻,Rx为待测电阻,V为电压表,S0为单刀单掷开关,S1、 S2为单刀双掷开关。
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当S0闭合时,若S1、S2均向左闭合,电压表读数为U1;若S1、S2均向右闭合,电压表读数为U2。由此可求出Rx=___________。
若电源电压U=1.5V,电压表量程为IV,R=100Ω。此电路可测量的Rx的最大值为________Ω。