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小明用图甲中的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,电源电压为4.5...

小明用图甲中的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,电源电压为4.5 V不变。

(1)图甲是他连接的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整,导线不允许交叉______

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______ (选填“A”或“B”)端;

(3)闭合开关后, 发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,另一端触碰接线柱AB,发现只有触碰接线柱B时,灯泡才发光,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是______

(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.3 A,请在图中画出电流表指针的位置______,小灯泡的额定功率为______W

(评估)小明观察电流表和电压表均标有电阻值,请教老师后得知这是电表的内阻,而且知道了电压表中也有电流通过,他又设计了如图丙的实验方案来测量小灯泡的额定功率,请对测小灯泡电功率的两种实验方案产生误差的原因进行评估。

方案甲______

方案丙:______

 

B 滑动变阻器断路 0.75 电流表的示数等于通过小灯泡和电压表的电流之和,所以电流表示数偏大 电压表的示数等于小灯泡和电流表两端的电压之和,所以电压表示数偏大 【解析】 (1)因小灯泡的额定电压为 2.5 V,电压表应 选用小量程与小灯泡并联,如答图甲所示;(2)闭合 开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,即B端;(3)闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻 器的滑片,小灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,当发现只有触碰接线柱B时,小灯泡才发光,说明电源负极与B间发生断路,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是滑动变阻器断路;(4)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W;【评估】方案甲中,电流表的示数等于通过小灯泡和电压表的电流之和,所以电流表示数偏大,根据公式P=UI可知,测量结果偏大;方案丙中电压表的示数等于小灯泡和电流表两端的电压之和,所以电压表示数偏大,根据公式P=UI可知,测量结果偏大。  
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考点分析:
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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U2.5 V时的电阻,请补全下列步骤。

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

接着______,读出此时电压表的示数为U

小灯泡正常发光时的电阻的表达式 RL______ (用UUR0表示)。

 

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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I2RxI1R0,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______

 

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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______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UI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 Ω20 Ω30 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

 

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小顺同学利用四个定值电阻(5 Ω10 Ω15 Ω20 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______Ω之间的电阻,才能使5 Ω10 Ω15 Ω20 Ω四个电阻分别单独接入电路都能完成实验。

 

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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 Ω15 Ω10 Ω5 Ω,滑动变阻器的规格为“020 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HGFEDCBA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 Ω10 Ω15 Ω20 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)

 

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