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某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究. (1)断开S3,闭合S1、S2,...

某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究.
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(1)断开S3,闭合S1、S2,调节滑动变阻器,由电压表和电流表的测量数据绘制成如图乙的U-I关系图象.根据图象分析,可计算出电阻R=______Ω;
额定频率50Hz环境温度10℃~38℃
加热功率550W环境湿度≤90%
额定电压220V制热水能力≥90℃5L/h
(2)断开S2,闭合S1、S3,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和通过的电流,根据测量数据绘制成如图丙的U-I关系图象.由图象分析,当电压表示数为2V时,灯泡L的电阻RL=______Ω;若灯泡L的额定电压为2.5V,小灯的额定电功率为______W;
(3)闭合S1、S2和S3,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表的示数是______A;
(4)兴趣小组对实验结果进行交流、讨论后,得出以下两个结论:
结论一:电阻R中通过的电流与其两端电压成正比;结论二:电灯L中通过的电流与其两端电压不成正比.
你认为这两个结论是否正确?结论一______;结论二______(填“正确”或“不正确”);若不正确,请说明理由______
(1)求定值电阻R的阻值,可以利用它的I-U图线中的特殊的坐标点去求解. (2)求电压表示数为2V时,灯泡L的电阻RL的值,可以在其图象中找出电压为2V时的坐标,然后利用坐标中的信息去求出灯泡的电阻值.求小灯泡的额定功率,利用图象中的额定电压对应的额定电流去入手解决. (3)闭合S1、S2和S3,此时的电路是灯泡与定值电阻R并联后,再与滑动变阻器串联的一个混联电路.电流表测的是干路电流,它的示数等于通过灯泡和定值电阻R的电流之和.求出这两个支路中的电流即可.调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,各支路两端的电压均为2V,由欧姆定律即可求得这两个支路的电流. (4)结合表格中的数据分析得出的结论是否正确.但要注意,此题中用到的方法是控制变量法,首先要保证控制住电压或电阻不变这个前提条件的成立. 【解析】 (1)由乙图象可知,当R两端的电压为1V时,通过它的电流为0.1A,根据公式R===10Ω; (2)由图象丙可知,当灯泡两端的电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,根据公式R===10Ω; 若灯泡L的额定电压为2.5V,此时小灯泡中的电流可以由图象得到为0.35A,根据公式P额=U额×I额=2.5V×0.35A=0.875W. (3)当S1、S2和S3都闭合时,R与灯泡并联,此时电流表的示数为干路电流,即为R和L中的电流之和.由图象乙知,当电压为2V时,通过R的电流为0.2A,由图象乙知,当电压为2V时,通过R的电流为0.2A,由图象乙知,当电压为2V时,通过R的电流为0.2A,由图象丙可知,当电压为2V时,通过L电流为0.2A.所以此时电流表的示数:I=0.2A+0.2A=0.4A. (4)在表一中,导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍,所以,结论一是正确的. 利用表二的数据分析结论二,看似正确,但是灯泡的电阻是与通过灯丝的温度有关的,当通过灯丝的电流增大时,灯丝的温度升高,灯丝的电阻增大,结论成立的前提是要保证灯丝的电阻不变,由于没有满足这个前提条件,所以,这个结论是不正确的. 故答案为:(1)10; (2)10、0.875(0.875W到0.9W之间均可); (3)0.4; (4)正确、不正确、在研究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,但电灯的电阻由于灯丝温度的变化而发生了变化.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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