(14分)小明设计了如右图所示的电路,利用它可完成电学的两个重要实验(小灯泡的额定电压是2.5V,电阻约5Ω,电源电压用二节干电池组成)![]()
(1)利用这电路图可完成本学期的两个重要的测量实验是:
① ;实验原理是: ;
② ;实验原理是: 。
(2)在完成上两个实验时,为了使测量更准确,你认为电压表的量程用 ;电流表的量程用 。
(3) 实验开始时,变阻器滑片P应放在 处。其目的是 。
(4)实验电路接好后,合上开关时,一些小组的同学发现了电路故障,主要是有下表列的几种情况,请你根据现象和检测结果批出故障的可能原因:
| | 故障现象 | 故障原因 |
| ① | 灯较暗,两表示数较小,移动变阻器滑片,现象不变 | |
| ② | 灯不亮,电流表有示数,电压表无示数 | |
| ③ | 电流表指针向左边偏转 | |
| ④ | 调节变阻器,发现灯变亮时,电流表示数增大,电压表示数减小 | |
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| U/N | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
| I/A | 0.22 | 0.25 | 0.26 |
| R/Ω | | | |
| P/W | | | |
①小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗?请说明理由 。
②小电灯的额定功率为________W。
(7分)在探究“电压一定时,电流跟电阻关系”的实验中,设计电路图如图甲所示。
(1)连接电路前,开关必须___________。
(2)(2分)根据图甲用笔画线代替导线将图乙实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是( )
A. 电流表坏了 B. 滑动变阻器短路
C. 电阻处接触不良 D. 电阻短路
(4)排除电路故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数___________,实验数据记录如下表。其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为______A。
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.2 | 0.15 | |
(5)实验结果是:________________________________________________。
现准备用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,实验室能提供的实验器材有:
A.待测小灯泡L(其正常工作时的电阻值约为10Ω);
B.二节新的干电池串联(每节干电池的电压为1.5V);
C.电压表一个(量程为0~3V,0~15V,电阻为5KΩ);
D.电流表一个(量程为0~0.6A,0~3A,电阻为5Ω);
E.滑动变阻器R0(阻值为0~50Ω,额定电流为1A);
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻,那么,当小灯泡正常工作时,该电路中的电流约为__________A,因此,电流表的量程应选0~__________A。
(2)由于电流表和电压表都有一定的电阻,严格来说将它们接入电路后,对电路都要产生一定的影响。那么,为了减少误差,在甲、乙所示的电路图(未画完)中,最好选__________(选填“甲”或“乙”)。![]()
(3)根据以上选择的电路图,在丙图中用铅笔画线代替导线进行连线,使之成为能比较精确地测量出小灯泡电阻的电路(其中,部分导线已连接)。
(4)在实验中,某同学设计的实验报告及实验记录数据如下表所示。
| 实验名称 | 用“伏安法”测量小灯泡的电阻 | ||
| 实验目的 | 练习使用电流表和电压表测量小灯泡的电阻 | ||
| 实验步骤 | a、按照电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P,使电路中的__________最小。 | ||
| b、闭合开关,调节滑片P,使小灯泡两端的电压达到__________V,然后,测量从额定电压开始逐次__________(选填“降低”或“升高”),获得几组数据。 | |||
| c、根据测出的电压值和电流值,求出小灯泡的电阻。 | |||
| 实验记录 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω |
| 2.5 | 0.26 | 9.6 | |
| 2.0 | 0.24 | 8.3 | |
| 1.5 | 0.2 | 7.5 | |
| 1.0 | 0.15 | 6.7 | |
②从实验记录中可以看出,存在明显错误的记录数字是__________。
③分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这是因为_____________________________。