题目内容

【题目】在“测定小灯泡功率与电阻”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V.

(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成电路连接(要求滑片向右移动灯泡变亮).

(_____)

(2)连接电路,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是__________________________.

(3)排除故障后,在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了______(选填“A”或“B”)滑动变阻器.可供选用的滑动变阻器:滑动变阻器A(阻值范围0-500Ω,滑片行程10cm);滑动变阻器B(阻值范围0-50Ω,滑片行程10cm).

(4)换用了另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片位置,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则其额定功率为______W.

(5)实验中刚刚测完上述(4)中的一个数据,电流表突然损坏了.他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和一个单刀双掷开关并设计出电路图(如图丁),重新进行了测量.请完成以下步骤:

步骤一:S2与接线柱1接通,闭合S1,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为3.8V.

步骤二:保持滑动变阻器阻值______(选填“变大”、“不变”、“变小”),将S2改与接线柱2接通,读取电压表读数U0.

步骤三:断开S1、S2,整理器材.写出灯泡额定功率的表达式P=__________.(用已知量和测量量表示)

(6)小刚想在上述实验的甲图基础上,进一步研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”,获得多组灯泡两端电压和电流的数据之后,发现电流与电压不成正比,其原因可能是__________.

(7)小刚又用图戊进行“伏安法测电阻”,如果考虑到电流表本身有一定的电阻(有分压作用),电压表本身也有一定的电阻(有分流作用),则测量值比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“相同”).

【答案】 灯泡断路 A 1.9 不变 灯丝电阻受温度影响 偏小

【解析】

(1)灯泡的额定电压为3.8V,则电压表的量程为015V,且与灯泡并联,滑动变阻器的任意下方接线柱与灯泡串联,如下图所示:

(2)连接电路,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,说明电压表并联部分断路,可能是灯泡断路;

(3)由图乙可知,滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显,说明滑动变阻器选择最大的阻值较大,选择的是A;

(4)由实物电路图可知,电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,则丙图中电流表的示数为0.5A;灯的功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W;

(5)步骤一:S2与接线柱1接通,闭合S1,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为3.8V;步骤二:保持滑动变阻器阻值不变,将S2改与接线柱2接通,读取电压表读数U0;步骤三:断开S1、S2,整理器材;在步骤一中,由串联电路电压的规律结合欧姆定律I=的变形公式,连入电路的电阻为:R滑==--------①,在步骤三中,变阻器的电压U滑=6V-U0,通过的电流I′=,变阻器连入电路中电阻为:R滑==------②,由①②得:灯的额定电流:I=U0,小灯泡的额定功率为:P=UI=3.8V×U0=;

(6)研究一段电路中的电流跟电路两端电压的关系时要控制电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以是他的实验方法不合理;

(7)图戊中,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于实验通过待测电阻的电流,根据R=,所测电阻偏小。

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