9 將電壓表與滑動變阻器并聯(lián).調(diào)節(jié)滑動變阻器 查看更多

 

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(2012?黃浦區(qū)一模)某興趣小組同學(xué)探究串聯(lián)電路中滑動變阻器的電功率與哪些因素有關(guān).
(1)提出猜想小成同學(xué)根據(jù)公式P=I2R,認為:滑動變阻器的電功率隨其接入電路的電阻增大而增大.小顧同學(xué)根據(jù)公式P=U2/R,認為:滑動變阻器的電功率隨其接入電路的電阻增大而減。
(2)實驗驗證
他們分別利用阻值為5歐和10歐的定值電阻、一個標有“20Ω  2A”的滑動變阻器、電壓為6伏的電源、電鍵及若干導(dǎo)線,按圖連接電路,進行實驗.實驗中,他們通過兩個電表的示數(shù),計算了滑動變阻器接入電路的電阻及其電功率,并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中.
表一
實驗
序號
R
(歐)
R
(歐)
P
(瓦)
1 5 1 1.00
2 5 3 1.69
3 5 5 1.80
4 5 7 1.75
5 5 10 1.60
表二
實驗
序號
R
(歐)
R
(歐)
P
(瓦)
6 10 2 0.50
7 10 5 0.80
8 10 10 0.90
9 10 15 0.86
10 10 20 0.80
分析比較表一或表二中的實驗數(shù)據(jù)可知:
小成和小顧
小成和小顧
同學(xué)的猜想是錯誤的(選填“小成”、“小顧”或“小成和小顧”).
(3)交流與評估
Ⅰ分析比較實驗序號3與7或5與8的數(shù)據(jù)可得出的初步結(jié)論是:在串聯(lián)電路中,當電源電壓和
滑動變阻器接入電路的電阻
滑動變阻器接入電路的電阻
相同時,
定值電阻的阻值大時,滑動變阻器的電功率小
定值電阻的阻值大時,滑動變阻器的電功率小

Ⅱ為了使該小組同學(xué)的探究目的更全面,你認為他們還應(yīng)進行的實驗是
C
C

A.取阻值為15歐的定值電阻,重復(fù)上述實驗過程.
B.繼續(xù)改變滑動變阻器接入電路的電阻,重復(fù)上述實驗過程.
C.改變電源電壓,重復(fù)上述實驗過程.
Ⅲ表二實驗序號7與10中,滑動變阻器的電功率是相等的.若要在表一中增加一次實驗,使滑動變阻器的電功率與實驗序號5相等,你認為滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為
2.5
2.5
歐.

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圖甲是用伏安法測電阻的電路圖,乙是該實驗需要用的電壓表、電流表、滑動變阻器、干電池、開關(guān)、電阻Rx(約10Ω)的實物示意圖.

(1)開關(guān)閉合前圖甲中的滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于變阻器的
b
b
端.(填“A”或“B”)
(2)電壓表應(yīng)選
0~3
0~3
V的量程;電流表應(yīng)選
0~0.6
0~0.6
A的量程.
(3)根據(jù)圖甲所示的電路圖將圖乙中的實物用導(dǎo)線連接起來.(用筆畫線代表導(dǎo)線,連線不要交叉)
(4)當電壓表示數(shù)為2.4V時電流表示數(shù)為0.26A,請在圖丙的電流表上標出表示此電流的指針位置.此電阻是
9.2
9.2
Ω.
(5)若某同學(xué)在實驗過程中發(fā)現(xiàn):閉合開關(guān)前電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為3V;閉合開關(guān)后電流表指針向左偏轉(zhuǎn),電壓表示數(shù)仍為3V,其原因是
電壓表與電源并聯(lián)
電壓表與電源并聯(lián)
;
電流表的正、負接線柱接反
電流表的正、負接線柱接反

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圖甲是小明在“探究電流與電壓關(guān)系”的實驗中所連接的實物圖,其中電源電壓為6V.
(1)①將甲圖中的滑動變阻器阻值調(diào)到最大,試觸開關(guān)時,會看到的現(xiàn)象是:
電壓表:
指針偏轉(zhuǎn)到表盤右側(cè)無刻度線處
指針偏轉(zhuǎn)到表盤右側(cè)無刻度線處
;電流表:
示數(shù)為0
示數(shù)為0

②圖甲中有一根導(dǎo)線接錯了,請在錯誤處畫“×”,并在圖上改正.

(2)改正錯誤后,測量了幾組電壓和電流的值如下表:
電壓U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
電流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28
分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:
電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比

(3)用這個電路還可以測小燈泡的電阻,將定值電阻換成一只標有“2.5V”的小燈泡,閉合開關(guān)后,當電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖乙,則小燈泡正常發(fā)光的電阻是
10.4
10.4
Ω(保留1位小數(shù));從圖丙的小燈泡的U-I圖象可知通過小燈泡電流與小燈泡兩端電壓不成正比,其原因是
小燈泡的電阻是變化的,隨溫度的升高而增大
小燈泡的電阻是變化的,隨溫度的升高而增大

(4)小明又發(fā)現(xiàn)了一種能測出小燈泡正常發(fā)光時電阻的方法,他設(shè)計的電路如圖丁所示,其中電阻箱的阻值變化范圍是0~9999.9Ω.請你幫他在空白處補全實驗步驟.
①將開關(guān)S與1相連(如圖丁所示),調(diào)節(jié)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5V.
②將開關(guān)S與2相連,保持
滑動變阻器的滑片的位置
滑動變阻器的滑片的位置
不動,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)為
2.5V
2.5V
,記下
電阻箱連入電路中的電阻
電阻箱連入電路中的電阻
,即為小燈泡正常發(fā)光時的電阻.
(5)小明這種測電阻的方法稱為等效替代法,請你再舉一個實例:
求串聯(lián)電路的總電阻
求串聯(lián)電路的總電阻

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在“測定某定值電阻的電阻”實驗中,有如下器材:電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為6V的電源、字樣的未知定值電阻(其電阻約10Ω左右)、標有“20Ω,1.5A”的滑動變阻器,導(dǎo)線若干.

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,補充圖1中實驗器材的連接,要求:滑動變阻器滑片向左移動時電阻變小,電壓表量程用0~3V.
(2)甲組同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大,電壓表指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度.檢查后,發(fā)現(xiàn)連線正確,請你找出實驗中兩個操作不當之處:①
連接電路時沒斷開開關(guān)
連接電路時沒斷開開關(guān)
; ②
滑動變阻器沒調(diào)到最大阻值
滑動變阻器沒調(diào)到最大阻值

(3)乙組同學(xué)在連線時,不小心將線接錯了,開關(guān)閉合后,移動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大時,電壓表示數(shù)卻變小,你分析一下產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因是
電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端
電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端

(4)如圖2所示,是某三位同學(xué)在做實驗時的情形:閉合開關(guān)前,他們的電流表指針均指在零刻度處.當閉合開關(guān)試觸時,發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動分別出現(xiàn)了如圖2甲、乙、丙所示的三種情況. 請分析他們在電流表的使用上分別存在什么問題,并寫在下面的橫線上.
甲圖的問題:
電流表的正負接線柱接反了
電流表的正負接線柱接反了
;乙圖的問題:
所選的量程太大
所選的量程太大
; 丙圖的問題:
所選的量程太小
所選的量程太小
;
(5)電路正確無誤后開始實驗.有兩次的實驗數(shù)據(jù)已填在下面的表格內(nèi),第2次實驗時電流表與電壓表的示數(shù)如圖3所示,請將下面表格中的空白處填寫完整.(計算結(jié)果保留一位小數(shù))
實驗次數(shù) 電流/A 電壓/V 電阻/Ω 測量結(jié)果
1 0.35 2.9 8.3 R=
8.1
8.1
Ω
2
3 0.26 2.1 8.1

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在“測量小燈泡電阻”(忽略溫度對燈絲電阻的影響)的實驗中:

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線連接好圖9中的實物。
(2)在連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于    ____狀態(tài),閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至   
(3)移動滑動變阻器的滑片,分別讀出電壓表和電流表的幾組示數(shù)并記錄,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),做出如圖9所示的U-I圖線。小燈泡的電阻值為_______Ω

(4)利用這個實驗,還可以測量燈泡的電功率,其計算式為_______
(5)小華在做實驗時電路連接正確,但發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表的示數(shù)為3V,電流表的示數(shù)為0A,發(fā)生故障的原因可能是______________。
(6)小華將一個電阻與小燈泡并聯(lián)后,測量它們的總電阻R并。作出R并的U—I圖線應(yīng)在圖9中的_______區(qū)域。(填“I”或“II”)

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