题目内容

6.小明做测量定值电阻阻值的实验.

(1)如图所示,小明所接的实验电路存在错误,但只需改动一根导线即可.请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.
(2)正确连接后开始实验,由于小明疏忽,做完实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中.请你帮小明把草稿纸上的电流值对应填入表二中,并写出你所依据的物理规律是电阻一定时,电流与电压成正比.
表一
实验次数12345
电压U/V0.51.01.52.02.5
电流I/A0.100.180.300.420.50
表二
电压U/V2.02.52.84.5
电流I/A0.260.300.320
(3)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为5.1Ω(保留一位小数);
(4)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是改变定值电阻的电压和通过的电流;
(5)本实验装置还可测量小灯泡的功率.小明选取额定电压为2.5V的小灯泡换接定值电阻的位置上进行实验,表二为所测的部分实验数据,请将表中空白处补充填写完整,并说明填写的依据小灯泡两端电压远大于它的额定电压,灯已烧坏,电路为断路.

分析 (1)电压表应测电阻的电压;
(2)根据电阻一定时,电流与电压成正比填入电流值;
(3)根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$,由表格中数据求得五次实验的电阻,为提高测量的准确程度,将平均值作为测量的结果;
(4)为提高测量的准确程度,要多次测量,将平均值作为测量的结果;
(5)小灯泡的额定电压只有2.5V,实际电压最大不高于额定电压的五分之一.

解答 解:
(1)由实物电路可知,电压表测电源电压了,是错误的,电压表应测定值电阻的电压,如下图所示:

(2)由于用同一电阻做实验,电阻一定,则电流与电压成正比(需考虑到误差因素),即电压值增大时,对应的电流值也增大,将对应的数填入下表:
表一:

实验次数12345
电压U/V0.51.01.52.02.5
电流I/A0.100.180.300.420.50
(3)由公式R=$\frac{U}{I}$结合表一中的数据可得:
第一次到第五次实验的电阻分别为5Ω、5.6Ω、5Ω、4.8Ω、5Ω,
为提高测量的准确程度,将平均值作为测量的结果,
则定值电阻的阻值:R平均=$\frac{5Ω+5.6Ω+5Ω+4.8Ω+5Ω}{5}$≈5.1Ω;
(4)在测量定值电阻阻值的实验中,滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是:改变定值电阻的电压和通过的电流,多次测量取平均值;
(5)小灯泡的额定电压只有2.5V,实际电压最大不高于额定电压的五分之一,所以灯泡两端电压的最大值为2.5V×1.2=3V,
当灯泡两端的电压为4.5V时,小灯泡已被烧坏,所以电流为0.
表二:
电压U/V2.02.52.84.5
电流I/A0.260.300.320
故答案为:(1)如上图所示;
(2)如表一;电阻一定时,电流与电压成正比;
(3)5.1;
(4)改变定值电阻的电压和通过的电流;
(5)如表二所示;小灯泡两端电压远大于它的额定电压,灯已烧坏,电路为断路.

点评 本题测量定值电阻阻值,考查电路的连接、数据分析处理、变阻器的作用及实验注意事项等知识.

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