题目内容

6.小明探究“通过电阻器和小灯泡中的电流与其两端电压的关系”,其中小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约10Ω左右;电源电压为6V,滑动变阻器R的规格为“200Ω 1A”,各元件完好.
(1)按图正确连好电路,调节滑片到阻值最大,然后闭合开关S1和S2,向左调节滑片,发现灯泡不亮,但电流表无示数,电压表有示数接近电源电压,小灯泡仍不亮的可能原因是灯泡断路,接下来的操作是断开开关,更换灯泡.
(2)实验中只闭合开关S1和S2,多次移动滑动变阻器的滑片,记下每次电压表及电流表的相应数据,并根据实验数据绘制出了小灯泡I-U图象(图中甲);同理实验中只闭合开关S1和S3,根据实验数据绘制出了电阻器I-U图象(图中乙).针对探究主题,分析图象得出的两个实验结论应是:
①通过小灯泡的电流随其两端的电压的增加而增大;②当电阻一定时,通过电阻器的电流与其两端的电压成正比.
(3)另一个同学在测定这个小灯泡额定功率,正确连接电路,进行实验,测得数据如表所示.断开开关时,发现电表如图丙所示,其中电流表出现这种现象的原因是电流表未调零.
 U/V 2 2.5 3
 I/A 0.22 0.26 0.30
(4)假如不重新实验,请你利用他已获取的信息,计算出该灯泡的额定功率是0.75W.

分析 (1)电流表无示数,电路断路,电压表有示数,则与电压表并联的电路断路;
(2)由小灯泡的I-U图象和电阻器的I-U图象得出得出实验结论;
(3)由图知,断开开关后,电流表指针没有指在零刻度线上,这是在使用前,没有对电流表进行调零造成的.
(4)由图可知,电流表的实际零刻度线在0刻度线左边第2条刻度线处,根据电流表的量程与最小分度值,读出电流表的正确读数,然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率.

解答 解:(1)向左调节滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数接近电源电压,说明与电压表并联的灯泡断路;
应断开开关,更换灯泡;
(2)由小灯泡I-U图象可知,通过小灯泡的电流随其两端的电压的增加而增大;
由电阻的I-U图象可知,当电阻一定时,通过电阻器的电流与其两端的电压成正比;
(3)由图丙可以看出,断开开关后,电流表指针没有指在零刻度线上,这是在使用前,没有对电流表进行调零造成的.
(4)由图2知,电流表最小分度值是0.02A,电流表的真实读数是I=0.26A+0.02A×2=0.30A,
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W.
故答案为:(1)灯泡断路;断开开关,更换灯泡;(2)①通过小灯泡的电流随其两端的电压的增加而增大;②当电阻一定时,通过电阻器的电流与其两端的电压成正比;(3)电流表未调零;(4)0.75.

点评 本题是探究电流与电压、电阻关系的实验,考查了对电路的故障分析、根据图象得出结论的能力及电表的使用和读数,在使用电表之前,一定要观察一下,看电表指针是否指在零刻度线上,如果没有指在零刻度线上,应对电表进行调零,使指针指在零刻度线上,然后再进行实验.

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