题目内容
【题目】小明要用“伏安法”测额定电压2.5V的小灯泡的灯丝电阻,设计的实验电路图如图中所示,实物图还未完成连接,如图乙所示。
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(1)小明连好电路,闭合开关后发现:两个电表都有示数,但是无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两个电表示数都不变。若他只连接了滑动变阻器上的两个接线柱,如图乙所示,它们是C接线柱和_______接线柱;
(2)请你帮助小明将实物电路连接完整,并使滑片P向B端滑动时灯泡能变亮;(请用笔画线代替导线在答题卡上作图)
(______)
(3)闭合开关后发现:小灯泡不亮,电流表也无示数。但是电压表有示数,电路故障可能是______________;
(4)排除电路故障后进行测量,记录的数据如下表所示,其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为_______________A;
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U/V | 1.4 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
I/A | 0.20 | 0.26 | 0.28 | |
R/Ω |
(5)小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出电阻的平均值,他的这种做法_________;(选填:“合理”或“不合理”)
(6)电压逐渐增大,对比小灯泡的亮度,结合现象和实验数据可以推断出:
①灯丝电阻的功率越大,小灯泡的亮度___________ ;(选填: “不变” 或“变亮”“变暗”)
②灯丝的_________________________。
【答案】D
小灯泡断路 0.24 不合理 变亮 电阻随温度升高而增大
【解析】
(1)[1]连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有示数,则电路为通路,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,说明变阻器没有了“变阻”的作用,造成这一现象的原因可能是:滑动变阻器接了C和D两个接线柱。
(2)[2]根据电路图可知,还需要将滑动变阻器、电流表串联到电路中,电流表选小量程,电压表与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选小量程,滑片P向B端滑动时灯泡能变亮,即向B端滑动时,阻值减小,故接B接线柱,如图所示:
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(3)[3]若电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡断路了。
(4)[4]图丙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
(5)[5]因灯的电阻随温度的变化而变化,在不同电压下小灯泡的电阻不同,故求出电阻的平均值,他的这种做法不合理。
(6) ①[6]小灯泡的亮度由实际功率决定,由实验可得,实际功率越大,小灯泡越亮。
②[7]由表格数据可得灯丝的电阻分别为
=
=7Ω,
=
8.3Ω,
=
9.6Ω,
=
=10Ω
由计算可知,随着电压、电流的增大,小灯泡的电功率变大,灯丝温度升高,小灯泡的电阻是增大的,因此可得:灯丝电阻随温度升高而增大。
【题目】小梦在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,实验器材有:干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
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(1)连接电路时,电流表选择了
的量程.连接好电路后,为了确定电流表的量程选择是否合适,应进行怎样的实验操作?______。准备闭合开关时,发现有一根导线连接错误,请在甲图错误导线上打“×”,并画出正确导线。
(______)
(2)闭合开关后,移动滑片,发现电流表、电压表示数都为零,则电路故障原因可能是滑动变阻器______;(选填“短接”或“断路”)
(3)小梦排除故障后继续实验,测得多组数据记录在表格中,请你利用表中数据在乙图中作出I—U图象;
(______)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压表示数/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流表示数/A | 0.12 | 0.19 | 0.25 | 0.28 | 0.38 |
(4)小梦分析图象得出结论后,与同学交流时发现他们作出的图象都是正确的,但是在相同的坐标纸上同学们作出的图象的倾斜度却明显不同。造成这种不同的原因:______;
(5)小梦为了进一步探究电路的特点,选择了一个电压可调的电源进行实验。实验所用电路如图丙,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为8Ω,滑动变阻器R2的规格是“10Ω 2A”。若某次实验闭合开关时两表刻度盘上的指针位置如图丁所示,此时滑动变阻器的滑片位于中点处。请发挥你的聪明才智,推测电压表测量的是______(选填“R1”、“R2”或“电源”)两端的电压。