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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2.5...

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

 

 

 

 

 

 

 

C 0.3 R2 不合理 没有控制电阻两端的电压不变 【解析】 (1)[1]测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中,由题可知,滑片向左移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入阻值变小,故应将其左下接线柱接入电路中,如图所示: (2)[2]电流表指针几乎没有偏转,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了,故选C。 (3)[3]图丙中电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。 [4]电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V,第1次实验时灯泡两端的最小电压为0.5V,则滑动变阻器两端的电压最大为 U'=3V-0.5V=2.5V 此时变阻器连入电路中的电阻最大 R滑=≈15.6Ω>10Ω 这说明小张选用的滑动变阻器应是R2。 (4)[5]灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故取平均值没有意义,是不合理的。 (5)[6]实验时,分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置,通过实验,分析表二数据可知,通过导体的电流跟电阻不成反比,且每次实验中电流与电阻的乘积是不同的(即电压不同),所以其原因是没有控制电阻两端的电压不变。  
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考点分析:
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利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。

(1)请你根据图甲所示实物图,画出电路图____________

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(选填“A”或“B),目的是保护电路;

(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是________(填字母代号)

A.断开开关,更换小灯泡

B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光

(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为________A,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(计算结果保留一位小数)

(5)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出错误数据的序号并说明判断依据________________________________________________

序号

1

2

3

4

U/V

0.1

1.3

2.1

3.0

I/A

0.05

0.11

0.26

0.3

R

2

11.8

8.1

10

 

 

 

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小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:

(1)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表________示数,电压表________示数(两空均选填“有”或“无”)

(2)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线____________

(3)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为________Ω

(4)同组小斌同学继续向________(选填“A”或“B)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差;

(5)小明所用的滑动变阻器铭牌看不清楚,他想测出滑动变阻器的最大阻值,于是保持电源电压为6V不变,将滑片移到B端,测得此时电压表示数为1V,由此可计算出滑动变阻器的最大阻值为________Ω

 

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伏安法测未知电阻的阻值.

1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路.要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉).

________

2)连接电路前,开关必须___.电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中_____处(选填AB).

3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻Rx_____(选填短路断路).

4)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中.有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为_____A;另一次测量电压表的指针如图丙所示,其示数为_____V.小林根据几组实验数据计算出Rx的值,为了进一步减小误差,绘制了RxU-I图像.

5)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像.小林发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同,你认为其原因是_____;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻Rx=_____Ω.(实验过程中电源电压保持不变).

 

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小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中,所用小灯泡上标有“2.5 V”字样。

(1)如图是小亮未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整。

____

(2)电路连好后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中。

实验次数

1

2

3

U/V

2.0

2.5

2.8

I/A

0.22

0.25

0.26

R/Ω

 

 

 

 

①小灯泡正常工作时的电阻为________Ω

②小亮从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是_________

(3)完成上述实验后,小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阻值Rx。他从实验室找来一个阻值已知为R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了发生故障的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源,量程合适的电压表,滑动变阻器、开关各一个,导线),在不改动电压表位置及其连线的情况下,很快测出了Rx的大小。

①请把你设计的电路图画在虚线框内。

____

②简述实验过程中需要测量的物理量并用相应字母表示:

_________________________

________________________

Rx=__________________(用已知量和测量量表示)。

 

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小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω.

(1) 请你根据电路图,用笔画线代替导线,在如图中完成实验电路的连接______

(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图像,如图所示.由图像可得Rx=__________Ω.

(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值.电路如图所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变.测量步骤如下:

当开关__________时,电流表读书为I1;

当开关S1、S2都闭合时,电流表读书为I2

待测电阻Rx=__________.(用已知和测出的物理量符号表示)

 

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