题目内容

12.小琳在用“伏安法”测电阻时,发现小灯泡的亮度不同,小灯泡的电阻也不同.通过与老师的交流明白了:灯丝的温度影响了灯丝的电阻.“灯丝的电阻是怎样变化的呢?”带着这个疑问,小琳决定选择下列器材去测量小灯泡在不同亮度时的电阻:
电源(3V)、开关1只、滑动变阻器(0~50Ω)1只、电流表(0~0.6A;0~3A)1只、电压表(0~3V;0~15V)1只、小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约10Ω)、导线若干
①请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小琳完成实物图1连接.

②在连接上图1实物电路的过程中,开关应该处于断开状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最右端.(选填“左”或“右”)
③电路连接好后,当小琳闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V.造成这种现象的原因可能是B
A.小灯泡被短路   B.小灯泡与灯座接触不良  C.滑动变阻器接入电阻太大
④排除故障后,小琳移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图2所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻.(计算保留一位小数)
实验次数发光情况电压/V电流/A灯丝电阻/Ω
1刚发光0.8  
2暗1.50.27.5
3亮2.50.38.3

分析 ①小灯泡、电压表电路连接不完整,把小灯泡串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,电压表用0~3V的量程,电流表选择0~0.6A量程;
实验的电路图:电源、开关、滑动变阻器、电流表、灯泡串联,电压表与灯泡并联.
②为保证电路安全,在连接电路时开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应为最大阻值;
③电路连接完好,当闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数且等于电源电压,电压表与灯泡并联,说明断路位置在灯泡处;
④读取电流表示数时,先要明确电流表选择的量程和对应的分度值;已知电压和电流,利用R=$\frac{U}{I}$得到灯丝电阻.

解答 解:
①小灯泡串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,实物连接如下图;
实验的电路图:电源、开关、滑动变阻器、电流表、灯泡串联,电压表与灯泡并联,作法如下图;

②在连接电路时开关应断开;由实物图知,要使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片应位于最右端;
③电路连接完好,闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,而电压表有示数且等于电源电压,则电路中出现的故障为灯泡断路.故选B;
④由图可知,当灯泡两端电压为U=0.8V时,电流表读数为I=0.12A
灯丝电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.8V}{0.12A}$≈6.7Ω;
故答案为:
①实物连接如上图所示:②断开;右;③B;④0.12;6.7.

点评 电学实验中的原则为安全和准确,在实验中一定要注意一些注意事项,如连接电路时就断开开关,开始实验时应将滑动变阻器滑片滑到最大阻值处,电表要注意让电流由正接线柱流入等.

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