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物理实验小组的同学们正在用伏安法测量额定电压为2.5 V的某小灯泡正常工作时的电...

物理实验小组的同学们正在用伏安法测量额定电压为2.5 V的某小灯泡正常工作时的电阻,电路图如图甲所示。

1)请根据电路图完成图乙中的实物连接。

_____

2)连接电路时开关应处于________状态,当闭合开关后同学们发现灯泡不亮,是不是电路出现了故障了?接下来同学们应该采取的操作是____________

3)若闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不亮,电流表、电压表示数均为0,则电路中出现的故障可能是__________________

4)如图丙所示,小灯泡正常工作时电流表的示数为______A,此时小灯泡的电阻约为______Ω

5)根据测量的数据绘出的IU图像如图丁中的A曲线,另外的一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线不正确,根据测量的数据绘出的IU图像如图丁中的B曲线所示。你认为不正确的原因可能是__________

 

断开 向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况 滑动变阻器断路 0.28 8.9 电压表接在了滑动变阻器两端 【解析】 (1)滑片向右移动时灯泡变暗,即电阻变大,故应将变阻器左下接线柱连入电路中,由图丙知电流表选用小量程串联在电路中,因为灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表接0~3 V的量程且与灯泡并联,如答图所示;(2)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态,滑动变阻器滑片位于阻值最大处,闭合开关后同学们发现灯泡不亮,接下来同学们应该采取的操作是:向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况;(3)无论怎样移动滑片P,电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数为0,说明电压表与电源两极之间断路,所以故障可能是滑动变阻器断路;(4)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,小灯泡正常工作时电流表的读数为0.28 A,此时小灯泡的电阻R==≈8.9 Ω;(5)图丁中的B图线,随着电流的增大,电压减小,正好与A图线相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表接在了滑动变阻器两端。  
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考点分析:
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在“测量小灯泡电阻”的实验中,丽丽准备了如下器材:两节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡若干,两个滑动变阻器10Ω1A”、 20Ω2A”,开关,导线若干。

1)请你根据图甲,将图乙中的电路进行修改。(要求:只改动一根导线,滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮,且导线不交叉);

____________

2)闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流指针几乎未偏转,电压表有示数,同故障原因可能是_____

A.小灯泡短路            B.滑动变阻器短路           C.小灯泡断路           D.滑动变阻器断路

3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据如表一所示,其中第6次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为_____A;由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是_____(选填“”或“”);

表一

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2.8

电流I/A

0.16

0.20

0.22

0.25

0.28

 

电阻R

3.1

 

6.8

 

8.9

9.7

 

 

 

 

 

4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_____(选填“合理”或“不合理”)的;

5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____

表二

实验次数

1

2

3

电阻R

5

10

20

电流I/A

0.30

0.20

0.12

 

 

 

 

 

 

 

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现要测量电阻RX的阻值,提供的实验器材有:待测电阻RX(5 Ω  )、两节干电池、电流表、电压表、 滑动变阻器、开关及导线若干.

(1)用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小.

________________________

(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变.若电路中只有一处故障,可判断该故障是____________

(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50 A,电压表的示数如图,该示数为_____V,RX=______Ω.

(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0-999.9 Q)和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻RX的阻值,设计的电路如图.完成下列实验步骤:

正确连接电路,断开S1S2,将电阻箱R阻值调至最大;

____________________;

_________________;

电阻RX=______________ (用测得量的符号表示)

 

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小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值实验器材有:待测定值电阻Rx(10Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω  1A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干.

(1)该实验的原理是_______

(2)如图甲所示,是小亮连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整.要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大___________

(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格____________

(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是_______________

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了.请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙位置画出你设计的电路图_________.(开放性试题,答案合理即可)

 

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利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为

])请你根据电路图用笔画线代导线,将图乙的实验电路连接完整.

_______

2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______端(选填AB).

3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在ab之间和bc之间,电压表均有示数;接在ac之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是______

4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻RxI-U图象,如图丙所示.由图象可得Rx=______Ω

5)如图丁所示的实验电路图,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是______

 

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某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。

实验次数

1

2

3

电压U/V

1.5

2.0

2.5

电流I/A

0.31

0.40

 

电阻Rx/Ω

4.8

5.0

 

Rx的平均值

 

 

1)按图甲连接电路时,应先________开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。

2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是_____________________

3)改正后闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,假如电表和导线均完好,则电路中的故障可能是_________

4)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为________A

5)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为________Ω。(结果保留一位小数)

6)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是____________

 

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