题目内容

【题目】张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验,设计的电路图如图甲所示,小灯泡所标示的额定电压为2.5V.
(1)张皓同学按甲图连好电路如图甲所示,闭合开关前,他应将滑片P移到滑动变阻器的最(选填“左”或“右”)端;
(2)接着检查电路连接,他发现有一根导线连接错了,请你在甲图中在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)改正连接后,他闭合开关,发现灯泡不发光,电流表有示数,电压表示数为0,移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数,那么电路的故障原因是:;
(4)排除故障后进行实验,他根据实验测得的数据,画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,由图象可知小灯泡的额定功率是W;
(5)由步骤(5)知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,他结合实验过程分析得知,形成的原因是: .
(6)张皓同学又设计了两种测量定值电阻Rx阻值的实验电路方案,方案中定值电阻的阻值为R0 . ①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2 , 则电阻Rx的阻值表达式为Rx= .
②方案二:电路中Rx≠R0 , 将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2 . 请判断结果是否正确并简要说明理由: .

【答案】
(1)左
(2)解:原图中电压表并联在灯和变阻器的两端了,应将电压表并联在灯的两端,如下图所示:


(3)小灯泡短路
(4)0.75
(5)灯丝电阻随温度的变化而变化
(6);不正确,没有控制Rx和Ro两端的电压相等
【解析】解:(1)为保护电路,闭合开关前,滑到变阻器连入电路中的电阻最大,即滑片P移到滑动变阻器的最左端;(3)他闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路;移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数,说明变阻器没有问题;发现灯泡不发光,电压表示数为0,说明可能小灯泡短路了,而导致电压表并联在一根导线两端;(4)在图乙中,灯在额定电压下对应的电流为0.3A,灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;(5)因灯的电阻随温度的变化而变化,R= ,所以小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线;(6)①流过电路的电流I= ,由欧姆定律得RX的阻值RX= .②该方案不正确,因为:在串联电路中,根据分压原理,用电器两端电压与其阻值成正比,因Rx≠R0 , 当开关S由a拨到b时,电阻R0和RX两端的电压不相等,所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等.
【考点精析】认真审题,首先需要了解影响电阻大小的因素(决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)),还要掌握欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR))的相关知识才是答题的关键.

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