题目内容

4.如图甲所示,是用伏安法测定电阻的实验装置.

(1)在连接电路时开关应断开.
(2)闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示,这是不合理(选填“合理”或“不合理”)的;滑动变阻器是通过改变导体的长度来改变电阻的,它在电路中的作用除了可以调节电路中的电流和电阻两端的电压外,还可以保护电路.
(3)如果闭合开关后发现,电流表指针向左偏转(如图乙所示),产生故障的原因可能是电流表正负接线柱接反了  排除故障后,调节滑动变阻器滑片的位置,当电压表的示数为2.4V 时,电流表的示数如图丙所示为0.24A,则被测电阻的阻值为10Ω.
(4)实验过程中,还需要改变滑片位置并进行多次测量,这样做可以达到的目的是多次测量求平均值,减小误差.
测量次数12345
电压U/V2.52.01.51.00.5
电流I/A0.280.250.220.180.16
(5)将上述实验中的电阻换成小灯泡,用同样的方法测小灯泡的电阻,数据记录如表,分析表中数据可知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越小,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大 小灯泡两端电压越低,灯泡的实际功率越小,灯丝的温度越低.

分析 (1)连接电路时应断开开关.
(2)为保护电路闭合开关前滑片应置于阻值最大处;滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变滑动变阻器接入电路的阻值的;滑动变阻器可以保护电路.
(3)电表正负接线柱接反后,电表指针会反向偏转;由图示电流表确定其量程与分度值,然后再读出其示数,由欧姆定律可以求出电阻阻值.
(4)测量定值电阻的阻值,为减小误差,应多次测量求平均值;
(5)根据灯丝电阻随温度升高而增大的特点分析此题.

解答 解:(1)为保护电路安全,在连接电路时开关应断开.
(2)闭合开关前,滑片应置于最大阻值处,由图甲所示电路图可知,滑片没有置于最大阻值处,这是不合理的;
滑动变阻器是通过改变导体的长度来改变电阻的,它在电路中的作用除了可以调节电路中的电流和电阻两端的电压外,还可以保护电路.
(3)闭合开关后,电流表指针向左偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.24A,则被测电阻的阻值:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω.
(4)实验中测量定值电阻的阻值,为减小测量误差,应多次测量求平均值;
(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大,由表格中数据知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越小,这是因为电压越低,灯泡的实际功率越小,灯丝的温度越低.
故答案为:(1)断开;(2)不合理;长度;保护电路;(3)电流表正负接线柱接反了;0.24;10;(4)多次测量求平均值,减小误差;(5)小;灯丝的电阻随温度的升高而增大 小灯泡两端电压越低,灯泡的实际功率越小,灯丝的温度越低.

点评 本题考查了实验注意事项、滑动变阻器的原理、电流表读数、求电阻阻值,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.同时考查了测量定值电阻的阻值及小灯泡电阻的实验中多次测量的目的理解,涉及到了灯丝电阻与温度的关系.

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