题目内容

(7分)小红按图甲所示的电路探究电阻上的电流跟两端电压的关系。

(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接好,要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0,电压表示数约为3V,则电路中出现的故障可能是_______________;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是_______________;
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
0.54
0.64
 
(4)现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验器材中必须改动的是_______________;
(5)经检查无误后,闭合开关,调节变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则此时流过灯泡的电流是_________A,灯泡的额定功率是___________W。(结果保留两位小数)
(1)图略                    (2)电阻R断路
(3)电流表使用前没有校零     (4)电源   (5) 0.36    1.37
分析:(1)探究电阻上的电流跟两端电压的关系中,电路中电源电压不变时,电阻与滑动变阻器串联,滑片右移,电流表的示数变小,总电阻变大,滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,滑动变阻器一定接A接线柱;
(2)电流表示数为零说明电路断路,电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常;
(3)检查两电表均无故障,说明测量过程正确;分析数据后发现,表格中电流值都减掉0.04A时,电流值与电压值成正比;
(4)额定电功率是小灯泡在额定电压下发挥的功率,小灯泡两端的电压必须达到它的额定电压;
(5)已知额定电压值和电阻,由I=U/R计算出额定电流,选择电流表的量程;根据量程和分度值读出电流表的示数;
利用P=UI算出小灯泡的额定功率.
解答:解:

(1)电源电压不变,电流表示数减小,总电阻变大,滑动变阻器电阻增大,滑动变阻器接右下端A接线柱,滑片右移,滑动变阻器接入电路电阻丝变短,电阻变小.滑动变阻器串联在电路中.如图.
(2)电流表的示数为零说明电路中有断路,再根据电压表的示数判断出电路故障.电压表示数为3V等于电源电压,说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路,从实物图上不难看出,故障是电阻R断路了.
(3)分析表格中数据可知:电流值都去掉0.04A时,电流值与电压值成正比,所以可能的原因是电流表使用前没有校零.
(4)测一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压必须能达到3.8V,因此电源必须改动.
(5)已知灯泡的额定电压为3.8V、电阻值约为10Ω,
则:小灯泡的额定电流I额===0.38A<0.6A,
所以电流表的量程是0~0.6A,
根据电流表的量程和分度值,读出此时电流表的示数为0.36A;
灯泡的额定功率P额′=U额I=3.8V×0.36A≈1.37W.
故答案为:(1)如图;(2)电阻R断路;(3)电流表使用前没有校零;(4)电源;0.36;1.37.
练习册系列答案
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某班在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,分成了两大组进行实验探究:
(1)甲实验小组为了研究“电阻中的电流与电压的关系”设计了如图所示的电路.

a.请你指出他们在电路连接上的两处错误:
                 ,                  .
b.该实验小组在器材选择上有一个元件选择是错误的,是      ,应换成       ,理由
是:                                    .
(2)乙实验小组探究为了“电阻中的电流与电阻的关系”特选择了以下器材:学生电源、开关1个、滑动变阻器R0一个、导线若干、四个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω),但是由于粗心少领了一只电压表,多领了一只电流表。同学们通过思考讨论设计出了如图所示的电路图,并进行了实验(实验之前老师特别强调他们注意用控制变量法)。实验步骤如下:

a.先将各元件按电路图正确连接,接入的定值电阻分别为R1=5Ω、R2=10Ω,调节滑动变阻
器,读出电流表的示数记如下表;

b.把定值电阻R2换成R3 ,                                            ,记下对应电流表A2的示数,填入表格中(请你帮他们完整这一步的操作);
c.再把R3换成R4,按上一步的操作进行调节,并记下对应电流表的示数,填入表格中;
d.分析数据得出结论:                                                          

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