【題目】如圖甲是小明研究小燈泡電阻的實驗電路圖,如圖乙是小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的U -I圖象,滑動變阻器R標有“20Ω、1A"字樣:

1)該實驗測燈泡電阻的原理是____________________。

2)小明連接電路如下實物圖,他在連接電路中存在的問題是_____________;當閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮。實驗操作中存在的問題是_____________;

3)經(jīng)過調(diào)整后,當再次閉合開關(guān)時,卻發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表指針偏轉(zhuǎn)很小,造成這個現(xiàn)象出現(xiàn)的原因應該是______________為了進一步確認,不用其他器材,他只需__________(寫出操作和觀察的現(xiàn)象);

4)通過實驗所得圖像乙可知當滑片向左滑動時,電壓表與電流表示數(shù)的比值將__________ (選填變大”“變小不變),由此得到的結(jié)論是燈泡的電阻隨_____________________

5)小明又設計了如圖丙所示電路測定值電阻Rx的阻值,R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓恒定。實驗步驟如下:

A.閉合S1,斷開S2,記錄電流表示數(shù)為I1;

B.閉合S2,斷開S1,記錄電流表示數(shù)為I2。

Rx_________ (用 已知和測量的物理量的符號表示):

6)小明認為此實驗進行多次測量會更加準確,于是他在圖丙的干路.上增加了一個滑動變阻器(改動后電路圖未在此題中顯示),改變滑動變阻器的阻值,重復上述操作,即可實現(xiàn)多次測量。小明同學的做法是___ 的(選填合理不合理"),原因是________________________________

7)小明還設計了如圖丁所示的電路,測出另一小燈泡正常發(fā)光時的電阻。已知滑動變阻器R1的最大阻值為Rm,小燈泡正常工作電壓為U,請完成下列實驗步驟:

A.只閉合開關(guān)_____,調(diào)節(jié) R1的滑片,使電壓表的示數(shù)為U

B.只閉合開關(guān)______,調(diào)節(jié)__ 的滑片, 使電壓表的示數(shù)為U;

C.接下來他將R1的滑片調(diào)至最左端,記下電壓表示數(shù)U1;再將R1的滑片調(diào)至最右端,記下電壓表示數(shù)為U2,則小燈泡正常工作時的電阻R=_______ (用 Rm、U1、U2表示)。

【答案】R= 電壓表量程太大 滑動變阻器短路 滑動變阻器阻值太大 只需移動滑動變阻器,看燈泡是否發(fā)光即可 變大 溫度的升高而增大 不合理 R0Rx兩端電壓不相等 SS1 SS2 R2

【解析】

(1)[1]由圖甲實驗電路圖知道,需要測量燈泡兩端的電壓和通過的電流,即小明研究小燈泡電阻的實驗原理是:

(2)[2]由實物圖知道,他在連接電路時,選用的電壓表量程是15V,由于電源是兩節(jié)干電池,所以存在的問題是:電壓表量程太大;

[3]由實物圖知道,滑動變阻器的滑片置于了阻值最小處,所以當閉合開關(guān)時,會發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮,即實驗操作中存在的問題是:滑動變阻器短路;

(3)[4] 再次閉合開關(guān)時,卻發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表指針偏轉(zhuǎn)很小,說明電路中有電流,只是電流太小,原因可能是滑動變阻器阻值太大;

[5]為了進一步確認,他只需移動滑動變阻器,看燈泡是否發(fā)光即可;

(4)[6]由圖像知道,電壓表與電流表示數(shù)的比值將變大;

[7]由于電壓表示數(shù)變大時,通過燈泡的電流也會變大,即實際功率越大,說明燈泡燈絲電阻會隨溫度的升高而增大;

(5)[8]閉合S1,斷開S2,電路中只有R0,記錄電流表示數(shù)為I1,則歐姆定律知道,電源電壓是:

U=I1 R0

閉合S2,斷開S1,電路中只有Rx,記錄電流表示數(shù)為I2,由歐姆定律知道,定值電阻Rx的阻值是:

;

(6)[9][10]由于在圖丙的干路增加了一個滑動變阻器,當閉合S1,斷開S2 ,R0與變阻器串聯(lián),閉合S2,斷開S1,Rx與變阻器串聯(lián)時,由于R0Rx電阻不同,導致R0Rx兩端的電壓不再相等,故小明同學的做法不合理;

(8)[11]由電路圖知道,閉合開關(guān)S,S2 ,調(diào)節(jié)R1的滑片,使電壓表的示數(shù)為U;

[12][13]保持變阻器R1 的滑片位置不動,再斷開S1 閉合S2,移動變阻器R2使電壓表不變;根據(jù)等效替代的方法,此時R2 =RL ;

[14]接下來他將R1的滑片調(diào)至最左端,則連入電路中的電阻為0,記下電壓表示數(shù)U1,即為電源電壓;再將R1的滑片P調(diào)至最右端,此時兩變阻器串聯(lián),電壓表的示數(shù)為U2,即為R2 的電壓,串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律知道,小燈泡正常工作時的電阻是:

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練習冊系列答案
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B. 電流表示數(shù)為0.4A時,燈泡的電阻是25Ω

C. 電壓表示數(shù)為2.5V時,小燈泡的功率是1.25W

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B. 電流表示數(shù)為0.4A時,燈泡的電阻是25Ω

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