题目内容
1.某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验.实验中电源电压为6V且恒定不变;滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外,在不同的实验中作用各不相同.(1)第一小组的同学要测量电阻 Rx 的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,将答题卡图乙中的实物图连接完整;该实验中滑动变阻器的另一个作用是改变电阻的电压和电流.
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”.他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.该实验中滑动变阻器的另一个作用是控制电阻两端的电压为2.5V不变;
(3)第三小组的同学要测量额定电压 为 2.5V的小灯泡的额定功率.他们在A、B间接入2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确.闭合开关后,移动滑片发现电压表的示数始终大于小灯泡的额定电压,小灯泡发光较亮,出现这种现象的原因是变阻器的阻值未调至最大阻值处.
分析 (1)将电压表并联在定值电阻的两端,滑动变阻器接线柱按一上一下原则接入电路中;据该实验中的实际情况分析变阻器的作用即可;
(2)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;
(3)闭合开关前,应将变阻器的滑片移至最大阻值处.
解答 解:(1)在该实验中,滑动变阻器必须串联在电路中,且接法是一上一下,电压表与电阻并联,如下图所示:![]()
为减小误差,应改变电阻两端的电压和通过的电流,多测几组数据,求电阻的平均值,所以变阻器除了保护电路的作用外,还有改变电阻的电压和电流的作用;
(2)由图知,电阻两端的电压始终保持U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,可知变阻器除了保护电路外,另一个作用是控制电阻两端的电压为2.5V不变;
(3)闭合开关后,发现电压表的示数大于小灯泡的额定电压,小灯泡发光较亮,说明变阻器的阻值未调至最大阻值处;
故答案为:(1)见上图;改变电阻的电压和电流;
(2)控制电阻两端的电压为2.5V不变;
(3)变阻器的阻值未调至最大阻值处.
点评 本题涉及电阻、研究“电流与电阻的关系、测灯的额定功率3个实验,考查电路的连接控制变量法的运用及变阻器的作用,综合性较强.
练习册系列答案
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13.
楠楠同学从一份资料中获悉,某大学物理系的同学在测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中,得到部分U和I的数据如表所示:
(1)从材料中可知,该小灯泡的额定电流为0.20A,正常发光时的电阻为12.5Ω.
(2)楠楠还想通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是她又设计了如图甲所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0~50Ω内调节.
①请你用笔画线代替导线,按照如图所示电路图,在答题卡中帮楠楠将图乙中的实物电路连接完整;
②实验中,由于操作不小心等原因,导致电压表的示数变为零,电流表的示数增大,则电路可能出现的故障是小灯泡短路.
③楠楠想通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性,你认为楠楠能做到吗?请简要说明理由.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| U/V | 0.20 | 0.80 | 1.40 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
| I/A | 0.02 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.21 |
(2)楠楠还想通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是她又设计了如图甲所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0~50Ω内调节.
①请你用笔画线代替导线,按照如图所示电路图,在答题卡中帮楠楠将图乙中的实物电路连接完整;
②实验中,由于操作不小心等原因,导致电压表的示数变为零,电流表的示数增大,则电路可能出现的故障是小灯泡短路.
③楠楠想通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性,你认为楠楠能做到吗?请简要说明理由.