小宇用图1的电路图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5V,图2是...
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小宇用图1的电路图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5V,图2是未连接完整的实验电路.
(1)按照电路图将图2中的实物电路元件连接补充完整,要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数减小,在连接电路时,导线不能交叉.
(2)在连接电路过程中,开关要 ,并将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,其目的是 .
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片p,当电压表的示数如图3所示时,其读数为 V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动.
(4)通过移动滑动变阻器,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图4所示,在该图象中发现电流不与电压成正比,这是因为 .
(5)小宇最后不仅测出了小灯泡正常发光时的电阻是 Ω,还测出了小灯泡的额定功率是 W.
【回答】
【考点】伏安法测电阻的探究实验.
【分析】(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,当滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数减小,
说明滑片右移时接入电路中的电阻变大,即滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中;
(2)为保护电路,向电路中连接开关时,应该先将开关断开,电路中滑动变阻器的作用:闭合开关前滑片处于最大阻值处,保护电路;
(3)确定电压表的量程和分度值后读出电压表的数值;要测量小灯泡正常发光时的电阻,需使小灯泡两端的电压等于额定电压,
根据串分压的知识或欧姆定律判断滑动变阻器阻值的变化,得出滑片移动的方向;
(4)图象不是直线说明电压与电流的比值即电阻是变化的,可以从影响电阻大小的因素进行分析;
(5)根据图象确定额定电压下对应的电流,利用欧姆定律的变形公式R=求出小灯泡正常发光时的电阻;根据P=UI可求得小灯泡的额定功率.
【解答】解:(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数减小,
说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,故应将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右接线柱连接,如图所示:
;
(2)为了保护电路元件,防止短路的发生,在连接电路过程中,开关要断开.
闭合开关前,滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用.
(3)由图3可知,电压表选择的量程是0~3V,分度值是0.1V,所以电压表示数为1.8V.
要使灯泡两端电压由1.8V增大到2.5V,则电路电流要增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电路的电阻减小,所以滑片P应向A端移动.
(4)由图4可知,电压和电流的比值是变化的即灯泡的电阻是变化的,原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以通过小灯泡的电流不与其两端的电压成正比.
(5)由图象可知,当小灯泡正常发光时的电压U=2.5V,对应的电流I=0.2A;
由I=得,小灯泡正常发光时的电阻:
R===12.5Ω.
小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
故*为:(1)见上图;
(2)断开;保护电路;
(3)1.8;A;
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(5)12.5;0.5.
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题
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