Question

某物理實(shí)驗(yàn)小組的小明同學(xué)用圖甲所示的器材測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡L的電功率，其中電源電壓為定值，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣．

 

（1）在圖甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接完整（要求：滑片向左滑，燈泡變亮．）

（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)移到 端（選填“A”或“B”）．小明正確連接電路，并按正確的步驟操作，閉合電鍵S，電壓表和電流表示數(shù)分別為1V和0.1A，但是小燈泡幾乎不亮，導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是 ．

（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)U = V時(shí)，燈泡正常發(fā)光．此時(shí)電流為圖乙所示I= A，小燈泡的額定功率為 W．此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為 Ω（保留一位小數(shù)）．小明移動(dòng)滑片，測(cè)出多組電流和電壓值，分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)通過(guò)小燈泡的電流值與電壓值不成正比，檢查兩電表均無(wú)故障，你認(rèn)為可能的原因是 ．

（4）小明同學(xué)還想探究“電路中電流與電阻的關(guān)系”，他拿來(lái)幾個(gè)定值電阻替代小燈泡，先把5 Ω電阻連入電路，實(shí)驗(yàn)中，將變阻器的滑片移到某一位置時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)為2V，并讀出電流表的示數(shù)，緊接著小明想更換電阻再做兩次實(shí)驗(yàn)，可供選擇的電阻有10 Ω、20 Ω、30 Ω、60 Ω定值電阻各一個(gè)．

①為了保證實(shí)驗(yàn)成功，他應(yīng)該選擇的電阻是_______Ω和_______Ω；

②該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：電壓一定時(shí)， ．

（5）你認(rèn)為下列實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的與（4）中實(shí)驗(yàn)相同的是 （填序號(hào)）．

①探究串聯(lián)電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關(guān)系；

②用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值；

③測(cè)量物體的長(zhǎng)度．

 

Answer 1

（1）電路連接如下圖所示

（2） B 電路總電阻過(guò)大，燈光功率太小 （3） 2.5 0.3 0.75 11.7 燈絲的電阻不是定值

（4） ①10 20 ②電流與電阻成反比 （5） ①

【解析】

試題分析：（1）讀題知小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓，選0～3V量程，電壓表使用中，正接線柱要靠近電源正極（電流從電壓表正接線柱流入）；要求滑片向左滑時(shí)燈泡變亮，即要求滑片左滑時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻變小，應(yīng)將A端接入電路，電路連接如下圖所示。

（2）閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片要移到阻值最大處（保護(hù)電路），即滑片應(yīng)移到B端，電壓表電流表皆有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，由電壓表和電流表示數(shù)分別為1V和0.1A得小燈泡實(shí)際功率為P=UI=1V×0.1A=0.1W，可知小燈泡不亮是因?yàn)?/span>“燈泡功率太小”造成的。（3）小燈泡額定電壓為2.5V，故電壓表示數(shù)U =2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由圖17乙可知I=0.3A，小燈泡的額定功率為,電源電壓為6V（每節(jié)鉛蓄電池電壓為2V），滑動(dòng)變阻器接入的阻值為，電流值與電壓值不成正比，說(shuō)明燈絲的電阻不是定值，隨溫度變化而變化。（4）在探究電路中電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要保持電阻兩端電壓不變。由題意得小明確定的電阻兩端的電壓為2V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U=6V-2V=4V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器取最大阻值50Ω，電路中電流最小，，可以選取的最大定值電阻為，所以①為了保證實(shí)驗(yàn)成功，他應(yīng)該選擇的電阻是10Ω和20Ω；②由可得該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。（5）（4）中實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是為了得出普遍規(guī)律，與①探究串聯(lián)電路兩端的電壓和它的各部分電路的電壓之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的相同。②用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值和③測(cè)量物體的長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的都是為了取平均值，減小誤差。

考點(diǎn)：測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)電路連接，滑動(dòng)變阻器使用，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，電流表讀數(shù)，電功率計(jì)算，影響燈絲電阻的因素，實(shí)驗(yàn)元件選擇，實(shí)驗(yàn)結(jié)論猜想，實(shí)驗(yàn)方法識(shí)別。