题目内容
11.下面是小明完成“测量小灯泡电功率”和“测量定值电阻R1阻值”的实验过程:(1)小明要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,图甲是小明连接的不完整的电路,请你用笔代替导线将实物电路连接完整.(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变暗).
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,如果此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是0.75W.
(3)另一实验小组同学,按正确方法完成实验后,分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U-I图象如图丙所示,则表示“定值电阻”的I-U图象的是甲(选填“甲”或“乙”),这样判断的依据是电阻一定时,电流与电压成正比.
(4)在完成“测量小灯泡电功率”的实验后,小明设计了全新的测量方案,决定用如图丁所示的电路来完成“测量定值电阻R1阻值”的实验,R0阻值已知,请完成下列实验步骤.
①对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处.
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,读出电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2.
③待测电阻R1=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$.(用测量所得的物理量和已知量符号表示)
④调节滑动变阻器的滑片到另外一些位置,多次完成实验.
⑤该实验中小明利用滑动变阻器完成了多次测量,下列实验也都进行了多次测量,多次测量的目的与该实验相同的是C.
A、探究电阻一定时,电流与电压的关系
B、测量不同电压下,小灯泡的电功率
C、利用“倒出法”多次测量同一种液体的密度.
分析 (1)根据实验原理与题目要求连接实物电路图.
(2)小灯泡两端的电压为额定电压时小灯泡正常发光;由图示电流表确定其量程与分度值,读出其示数,然后由P=UI求出灯泡功率.
(3)定值电阻通过的电流与两端电压成正比;
(4)在串联电路中,各处的电流是相同的;根据欧姆定律写出待测电阻的关系式;多次测量的目的是为了减小误差.
解答 解:(1)滑片P向右移动时,小灯泡变暗,则电路中的电流减小,滑动变阻器电阻变大,滑动变阻器应接A,如图所示:
;
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,如图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)定值电阻阻值稳定,基本不受温度影响,所以其电压-电流图象是正比例函数,即甲为其图象;而灯泡电阻受温度影响明显,并且随温度的升高而增大,所以其图象是一条曲线,即乙为灯泡电阻图象;
(4)②由电路图可知,该电路为串联电路,通过R1的电流和通过R0的电流是相同的,合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,读出电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;
③此时电路中的电流为:I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$;则待测电阻R1的阻值为:R1=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$.
⑤在“测量定值电阻R1阻值”的实验中采用多次测量的方法来求出平均值,是为了减小误差:
A、探究电阻一定时,电流与电压的关系,要控制电阻不变,采用的是控制变量法,故A不合题意;
B、测量不同电压下,小灯泡的电功率是发生变化的,测量多次是为了得到普遍的规律,故B不符合题意;
C、液体的密度是不变的,利用“倒出法”多次测量同一种液体的密度,可以减小误差,故C符合题意.
故答案为:(1)如上图;(2)2.5;0.75;(3)甲;电阻一定时,电流与电压成正比;(4)②读出电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;③$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}}$;⑤C.
点评 本题考查了连接实物图、求灯泡功率,对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.
| A. | 用手捏一个空易拉罐,易拉罐变瘪了,表明力可以使物体发生形变 | |
| B. | 排球运动员扣球使球运动方向发生了改变,表明力可以改变物体的运动状态 | |
| C. | 汽车运动快慢或运动方向发生改变时,该汽车一定受到了力的作用 | |
| D. | 鸡蛋掉到地板上摔破了,地板对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对地板的作用力 |
| A. | 电源的正负极对调,其他条件不变 | B. | 开关S由1扳到2,其他条件不变 | ||
| C. | 滑片P向左移动,其他条件不变 | D. | 滑片P向右移动,其他条件不变 |