某实验小组测定小灯泡正常发光时的电阻,部分已经连好的电路如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请根据图乙所示实验电路图,用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整______;
(2)若该小组同学连好电路并闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,则造成这一现象的可能原因是______;
(3)排除故障后,继续进行实验,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则被测小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。 (保留1位小数)
(4)另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用 R0 表示),他设计了如图丁所示的电路,也测出了小灯泡在U额=2.5 V时的电阻,请补全下列步骤。
①闭合开关,先将滑动变阻器______ (选填“R0”或“R”)的滑片滑到最______ (选填 “左”或“右”)端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为U额;
②接着______,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式 RL=______ (用U、U额、R0表示)。
小明在“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的实验中,所用滑动变阻器为“40 Ω 1 A”。
(1)图甲是小明连接的实验电路,在连接电路的过程中,开关应______。请你添加一根导线将实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电流表的示数变小______;
(2)连好电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均有较小的示数,移动滑动变阻器滑片,两电表的示数均无变化,故障的原因可能是______ ;
(3)排除故障后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电阻Rx的阻值为______Ω;
(4)若考虑电压表内阻对电路的影响,则所测电阻的测量值偏______;
(拓展)另一组的小华设计了如图丁所示方案测量定值电阻的阻值。他的方案如下:将S接到a时,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I2Rx=I1R0,可得Rx=。他的方案存在的问题是:______;请给小华同学一个简单的修改建议______。
小明“探究电流与电压关系”实验时所连接的实物图如图甲所示,其中滑动变阻器规格为“60 Ω 2 A”。
(1)①将图甲中的滑动变阻器阻值调到最大,试触开关时,会看到的现象是电压表______,电流表______;②图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图上画出正确的连线______;
(2)改正错误后,测量了几组电压和电流的值如下表所示:
电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 |
分析数据,得出的结论是______ ;
(3)用这个电路还可以测量小灯泡正常发光时的电阻,将定值电阻换成一只标有“2.5 V”字样的小灯泡,闭合开关后,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω(保留小数点后一位数宇),图丙是小灯泡的U—I图像,请你说明为什么电流与电压不成正比______。
(拓展)实验结束后,小明通过更换三个不同的电阻(10 Ω、20 Ω、30 Ω)来探究电流与电阻的关系,为了顺利完成这三次实验,定值电阻两端的电压最小为______V。
小顺同学利用四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、规格为“15 Ω 1 A”的滑动变阻器、电压恒为4.5 V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材,进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)小顺选择10 Ω的定值电阻,连接了如图甲所示电路,检查发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表示数随着改变,电流表始终无示数,若电路只有一处故障,其故障是______;
(3)实验中滑动变阻器除了保护电路,还具有______的作用。
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙,此时电压表示数为______V。然后小顺就得出“电阻一定时,电流与电压成正比”的结论,这一过程所存在的问题是______。
(拓展)小顺利用以上器材继续“探究电流与电阻的关系”。他将控制电压设为2.5 V,分析发现无法完成探究,于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决,则应串联一个阻值在______Ω至______Ω之间的电阻,才能使5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω四个电阻分别单独接入电路都能完成实验。
某兴趣小组探究“电流与电阻的关系”时,所用电源电压为4.5 V且保持不变,定值电阻阻值分别为20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω,滑动变阻器的规格为“0~20 Ω”。
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整______;
(2)闭合开关后,发现电压表和电流表都无示数,于是小华拆下电压表,用它查找故障。他将电压表的正接线柱接在电源正极,将电压表的负接线柱分别接电路中的H、G、F、E、D、C、B、A各接线柱,电压表的示数如下表所示.通过表中数据可判断电路发生的故障是______;
导线接触接线柱 | H | G | F | E | D | C | B | A |
电压表示数/V | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 0 | 0 | 0 | 0 |
A.开关接触不良 B.定值电阻开路
C.导线ED开路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小明选择电压表的小量程开始实验。首先将5 Ω电阻接入电路中,记下电流表的示数为0.6 A。接着小明取下5 Ω的电阻再换上10 Ω的电阻,小明和小王对接下来的操作产生了不同的意见。
小明认为:换上的定值电阻阻值更大,电路中电流变小,可以直接闭合开关,再调节滑动变阻器,控制电压表示数与第一次实验相同。
小王认为:闭合开关前,应再次将滑动变阻器调到阻值最大处,闭合开关后再调节滑片,控制电压表示数与第一次实验相同。
你认同______的观点,你的理由是:______ ;
(4)小明按正确操作分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω接入电路,并调节滑动变阻器,记录对应的电阻如下表,可得到的结论是:______;
电阻 | 5 Ω | 10 Ω | 15 Ω | 20 Ω |
电流 | 0.6 A | 0.3 A | 0.2 A | 0.15 A |
(5)实验过程中,滑动变阻器消耗的最小电功率与最大电功率之比是______。
(拓展)小明用20 Ω电阻进行完实验后,老师告诉他电压表是有内阻的(约为3 000 Ω),电压表可简化为如图丙所示的部分,小明想要测量电压表的内阻。他问老师要了一个2 000 Ω的电阻R0,按图丁所示接入电路。闭合开关,发现电压表的示数为2.8 V,据此小明算出电压表的内阻为______Ω。(结果保留整数)
小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5 V)两节,电流表(0~0.6 A,0~3 A)、电压表(0~3 V,0~15 V)、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、定值电阻(5 Ω)、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将图乙中的实物图连接完整______;
(2)连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于______ (选填“A”或“B”)端;
(3)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向______ (选填“左”或“右”)移动;
(4)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为______A;
(5)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第______次,原因是______。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
(拓展)根据实验数据做出的图像如图丁所示,图中阴影部分面积表示的物理量是______。