9 將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián).調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 查看更多

 

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(2012?黃浦區(qū)一模)某興趣小組同學(xué)探究串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的電功率與哪些因素有關(guān).
(1)提出猜想小成同學(xué)根據(jù)公式P=I2R,認(rèn)為:滑動(dòng)變阻器的電功率隨其接入電路的電阻增大而增大.小顧同學(xué)根據(jù)公式P=U2/R,認(rèn)為:滑動(dòng)變阻器的電功率隨其接入電路的電阻增大而減小.
(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
他們分別利用阻值為5歐和10歐的定值電阻、一個(gè)標(biāo)有“20Ω  2A”的滑動(dòng)變阻器、電壓為6伏的電源、電鍵及若干導(dǎo)線,按圖連接電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,他們通過兩個(gè)電表的示數(shù),計(jì)算了滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻及其電功率,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中.
表一
實(shí)驗(yàn)
序號
R
(歐)
R
(歐)
P
(瓦)
1 5 1 1.00
2 5 3 1.69
3 5 5 1.80
4 5 7 1.75
5 5 10 1.60
表二
實(shí)驗(yàn)
序號
R
(歐)
R
(歐)
P
(瓦)
6 10 2 0.50
7 10 5 0.80
8 10 10 0.90
9 10 15 0.86
10 10 20 0.80
分析比較表一或表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:
小成和小顧
小成和小顧
同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的(選填“小成”、“小顧”或“小成和小顧”).
(3)交流與評估
Ⅰ分析比較實(shí)驗(yàn)序號3與7或5與8的數(shù)據(jù)可得出的初步結(jié)論是:在串聯(lián)電路中,當(dāng)電源電壓和
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻
相同時(shí),
定值電阻的阻值大時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率小
定值電阻的阻值大時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率小

Ⅱ?yàn)榱耸乖撔〗M同學(xué)的探究目的更全面,你認(rèn)為他們還應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是
C
C

A.取阻值為15歐的定值電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程.
B.繼續(xù)改變滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程.
C.改變電源電壓,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程.
Ⅲ表二實(shí)驗(yàn)序號7與10中,滑動(dòng)變阻器的電功率是相等的.若要在表一中增加一次實(shí)驗(yàn),使滑動(dòng)變阻器的電功率與實(shí)驗(yàn)序號5相等,你認(rèn)為滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為
2.5
2.5
歐.

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圖甲是用伏安法測電阻的電路圖,乙是該實(shí)驗(yàn)需要用的電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、干電池、開關(guān)、電阻Rx(約10Ω)的實(shí)物示意圖.

(1)開關(guān)閉合前圖甲中的滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于變阻器的
b
b
端.(填“A”或“B”)
(2)電壓表應(yīng)選
0~3
0~3
V的量程;電流表應(yīng)選
0~0.6
0~0.6
A的量程.
(3)根據(jù)圖甲所示的電路圖將圖乙中的實(shí)物用導(dǎo)線連接起來.(用筆畫線代表導(dǎo)線,連線不要交叉)
(4)當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí)電流表示數(shù)為0.26A,請?jiān)趫D丙的電流表上標(biāo)出表示此電流的指針位置.此電阻是
9.2
9.2
Ω.
(5)若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn):閉合開關(guān)前電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為3V;閉合開關(guān)后電流表指針向左偏轉(zhuǎn),電壓表示數(shù)仍為3V,其原因是
電壓表與電源并聯(lián)
電壓表與電源并聯(lián)
;
電流表的正、負(fù)接線柱接反
電流表的正、負(fù)接線柱接反

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圖甲是小明在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中所連接的實(shí)物圖,其中電源電壓為6V.
(1)①將甲圖中的滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大,試觸開關(guān)時(shí),會(huì)看到的現(xiàn)象是:
電壓表:
指針偏轉(zhuǎn)到表盤右側(cè)無刻度線處
指針偏轉(zhuǎn)到表盤右側(cè)無刻度線處
;電流表:
示數(shù)為0
示數(shù)為0

②圖甲中有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了,請?jiān)阱e(cuò)誤處畫“×”,并在圖上改正.

(2)改正錯(cuò)誤后,測量了幾組電壓和電流的值如下表:
電壓U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
電流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28
分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:
電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比

(3)用這個(gè)電路還可以測小燈泡的電阻,將定值電阻換成一只標(biāo)有“2.5V”的小燈泡,閉合開關(guān)后,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙,則小燈泡正常發(fā)光的電阻是
10.4
10.4
Ω(保留1位小數(shù));從圖丙的小燈泡的U-I圖象可知通過小燈泡電流與小燈泡兩端電壓不成正比,其原因是
小燈泡的電阻是變化的,隨溫度的升高而增大
小燈泡的電阻是變化的,隨溫度的升高而增大

(4)小明又發(fā)現(xiàn)了一種能測出小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的方法,他設(shè)計(jì)的電路如圖丁所示,其中電阻箱的阻值變化范圍是0~9999.9Ω.請你幫他在空白處補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟.
①將開關(guān)S與1相連(如圖丁所示),調(diào)節(jié)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5V.
②將開關(guān)S與2相連,保持
滑動(dòng)變阻器的滑片的位置
滑動(dòng)變阻器的滑片的位置
不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)為
2.5V
2.5V
,記下
電阻箱連入電路中的電阻
電阻箱連入電路中的電阻
,即為小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.
(5)小明這種測電阻的方法稱為等效替代法,請你再舉一個(gè)實(shí)例:
求串聯(lián)電路的總電阻
求串聯(lián)電路的總電阻

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在“測定某定值電阻的電阻”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為6V的電源、字樣的未知定值電阻(其電阻約10Ω左右)、標(biāo)有“20Ω,1.5A”的滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干.

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,補(bǔ)充圖1中實(shí)驗(yàn)器材的連接,要求:滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻變小,電壓表量程用0~3V.
(2)甲組同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大,電壓表指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度.檢查后,發(fā)現(xiàn)連線正確,請你找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處:①
連接電路時(shí)沒斷開開關(guān)
連接電路時(shí)沒斷開開關(guān)
; ②
滑動(dòng)變阻器沒調(diào)到最大阻值
滑動(dòng)變阻器沒調(diào)到最大阻值

(3)乙組同學(xué)在連線時(shí),不小心將線接錯(cuò)了,開關(guān)閉合后,移動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大時(shí),電壓表示數(shù)卻變小,你分析一下產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因是
電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端
電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端

(4)如圖2所示,是某三位同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情形:閉合開關(guān)前,他們的電流表指針均指在零刻度處.當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng)分別出現(xiàn)了如圖2甲、乙、丙所示的三種情況. 請分析他們在電流表的使用上分別存在什么問題,并寫在下面的橫線上.
甲圖的問題:
電流表的正負(fù)接線柱接反了
電流表的正負(fù)接線柱接反了
;乙圖的問題:
所選的量程太大
所選的量程太大
; 丙圖的問題:
所選的量程太小
所選的量程太小
;
(5)電路正確無誤后開始實(shí)驗(yàn).有兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已填在下面的表格內(nèi),第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表與電壓表的示數(shù)如圖3所示,請將下面表格中的空白處填寫完整.(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電流/A 電壓/V 電阻/Ω 測量結(jié)果
1 0.35 2.9 8.3 R=
8.1
8.1
Ω
2
3 0.26 2.1 8.1

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在“測量小燈泡電阻”(忽略溫度對燈絲電阻的影響)的實(shí)驗(yàn)中:

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線連接好圖9中的實(shí)物。
(2)在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于    ____狀態(tài),閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至   
(3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,分別讀出電壓表和電流表的幾組示數(shù)并記錄,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),做出如圖9所示的U-I圖線。小燈泡的電阻值為_______Ω

(4)利用這個(gè)實(shí)驗(yàn),還可以測量燈泡的電功率,其計(jì)算式為_______
(5)小華在做實(shí)驗(yàn)時(shí)電路連接正確,但發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表的示數(shù)為3V,電流表的示數(shù)為0A,發(fā)生故障的原因可能是______________。
(6)小華將一個(gè)電阻與小燈泡并聯(lián)后,測量它們的總電阻R并。作出R并的U—I圖線應(yīng)在圖9中的_______區(qū)域。(填“I”或“II”)

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