表二 实验序号 电压表示数(伏) 电流表示数(安) 3 2.2 0.20 4 2.6 0.24
①获得表一实验数据的过程中,小华将电压表并联在______的两端; ②实验中小华所用的电源电压为______伏;
③根据表一中实验序号1的数据,计算此次待测电阻的阻值为______欧;(精确到0.1欧)
④根据实验数据, 计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。______(需写出计算过程)
【答案】滑动变阻器 4.5 10.6 不能;由实验序号1中数据可得,
U滑2.6VR滑???14.4 Ω?10 Ω
I滑0.18 A因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安\。 【解析】 【分析】 【详解】
[1]待测电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,当电流变大时,根据U?IR可知,待测电阻的电压变大,由串联电路分压定律可知,滑动变阻器电阻变小,根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了。 [2]由实验序号3可算出待测电阻为
R测3?U32.2V=?11Ω I30.2AU22.3V=?11.5Ω I20.2A由实验序号2可算出此时滑动变阻器接入电阻为
R滑2?此时电路总电阻为
R总?R测3?R滑2?11Ω?11.5Ω?22.5Ω
根据欧姆定律U?IR可得电源电压约为
U?I2R总?0.2A?22.5Ω?4.5V
[3]电源电压为4.5V,滑动变阻器电压为2.6V,因此待测电阻电压为
U测?U总?U滑=4.5V?2.6V=1.9V
待测电阻为
R测?[4]由实验序号1中数据可得
U测1.9V??10.6Ω I测0.18 A R滑?U滑2.6V??14.4 Ω>10 Ω I滑0.18 A 因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安\。
7.小明同学做测量小灯泡电阻的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V实验电路连接如图甲所示。
(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯不亮,电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是_____(只填字母)。
A.检查电路是否通路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器的滑片
(2)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,应将滑片向_____(填“左”或“右” )移动。
(3)小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,此时小灯泡的灯丝电阻为_____Ω(结果保留一位小数)。
(4)他第一次测量时,电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据及计算出每次的电阻如表。 数据序号 1 电压U/N 2.5 电流I/A / 2 2.1 0.26 8.1 3 3.7 0.24 7.1 4 2.3 0.21 6.2 5 0.9 0.15 4.7 6 0.5 0.16 3.1 7 0.1 0.05 2.0 电阻R/Ω /
由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同,灯丝的电阻随_____。
(5)整理器材时,小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热,其原因是_____。
(6)小明做完实验后,又设计了一个利用已知最大阻值为R0的滑动变阻器,来测额定电流为I额的小灯泡(灯丝电阻随温度变化)额定功率的方案,电路图如图丙所示。 ①只闭合开关_____,调节R1滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数为I额。 ②只闭合开关S、S2,保持R1滑片不动,调节R0的滑片到最右端,电流表的示数为I。 ③只闭合开关S、S2,将_____的滑片滑到最右端,将_____的滑片滑到最左端,电流表的示数为I′。
④小灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用R0、I额、I、I′表示)。
【答案】C 左 8.3 温度的降低而变小 滑片左侧部分连入电路中,有电流通过,电流的
﹣I额?(热效应使这部分电阻丝的温度升高 S、S1 R0 R1 I额I?R0【解析】 【详解】
2I?R0?R0) I(1)[1]正确连接电路后,闭合开关,电流表、电压表均有示数,则电路为通路,发现小灯不亮,说明电路的电流过小,故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,C符合题意;
(2)[2]某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,即电压为2.5V,应增大灯的电压减小变阻器的电压,由分压原理,应将滑片向左移动;
(3)[3]小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,电流表分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,此时小灯泡的灯丝电阻为:
R?U2.5V??8.3Ω I0.3A(4)[4]由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同;由
P=UI知,灯的电压越低,通过的电流越小,灯的功率越小(由表中数据知灯的电阻越小),灯的温度越低,即灯丝的电阻随温度的降低而变小;
(5)[5]整理器材时,小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热,其原因是:滑片左侧部分连入电路中,有电流通过,电流的热效应使这部分电阻丝的温度升高; (6)①[6]只闭合开关S、S1,调节R1滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数为I额。 ③[7][8]只闭合开关S,S2,将R0的滑片滑到最右端,将R1的滑片滑到最左端,电流表的示数为I′。
④[9]在①中,灯与变阻器串联,灯正常发光;在②中,R0的最大电阻与变阻器R1串联,在③中,为R0的简单电路,由欧姆定律,电源电压为:U=I?R0;在②中,由电阻的串联和欧姆定律,变阻器R1串连入电路的电阻:
R滑1?I?R0?R0 I
在①中,由欧姆定律和串联电路的规律,灯的额定电压为:
U额=I?R0﹣I额?(小灯泡额定功率的表达式为:
I?R0?R0) II?R0?R0) IP额=U额I额=I额I?R0﹣I额2?(
8.如图所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图.
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.____. (2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是(_________)
A.电流表的正、负接线柱接反 B.电压表的量程选小了 C.电阻R发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,电压表示数____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的Rx=____Ω.
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是____.
【答案】 C 变大 5 减小实验误差
【解析】 【分析】
【详解】
(1)[1]伏安法测电阻的实物连接图的连接方法,先将电压表外出来,把其它元件串联连接起来,最后将电压表并在待测电阻两端即可,注意滑动变阻器连接要一上一下两接线柱才有变阻作用,注意电流表和电压表的量程及接线柱的正负.
(2)[2]实验操作中,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0说明待测电阻短路,所以其故障可能是电阻R发生了短路,故选C.
(3)[3]电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路电阻变小,根据串联电路分压特点,滑动变阻器分得电压降低,待测电阻分得电压升高,所以电压表示数变大.
(4)[4]电流表和电压表的示数如图所示分别是0.5A和2.5V,根据欧姆定律得,此时测得的电阻Rx?U2.5V?=5?. I0.5A(5)[5]此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,这是为了测量一个物理量的值,其目的是减小实验误差.
9.小军利用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。
请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动图变阻器接入电路的阻值增大____;
完成连接后进行实验。闭合开关前,滑片P应置于最______选填“左”或“右”端; 实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数为零,电压表示数始终为查发现是某根导线出现了断路,该导线是______选填导线编号;
测量结束后,应先______,拆除______两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材; 将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为验数据绘制的I与之间关系的图线如图所示。
根据如图可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______的实验结论;
和
小军根据实
经检