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【題目】下面是兩位同學進行的電學實驗:

1)甲同學為了探究通過導體的電流跟電阻的關系,設計了如圖所示的電路。

①請用筆畫代替導線完成圖中電路的連接;

_____

②甲同學看到了鄰組同學在閉合開關后,電流表的指針偏向“0”刻度線的左側,原因是電流表 _____ ;

③如果甲同學連接電路時接入的電阻為,控制電阻兩端的電壓為2V,那么將的電阻換成10Ω的電阻時,應將滑動變阻器的滑片向_____端調節(jié),使電壓表示數為_______V;把10Ω的電阻換成20Ω的電阻,無論怎樣調節(jié)滑片都無法使電壓表示數調到控制值,說明她選擇的滑動變阻器______________

④更換器材后,重新實驗,將數據記錄在表格中,分析實驗數據可得出:___________________

電壓U/V

2

電阻R/Ω

5

10

20

電流I/A

0.4

0.2

0.1

2)乙同學將電阻換成標有“2.5V”字樣的小燈泡,測量其不同電壓下的電功率。

①正確連接電路,閉合開關,發(fā)現小燈泡不亮,電壓表無有示數,電流表有示數,產生這種現象的原因是_____________

②排除故障,繼續(xù)實驗,如圖乙所示是某次實驗電流表的示數為__A。最后根據實驗數據畫出IU圖象(如圖丙),根據圖象求出小燈泡正常發(fā)光時的功率為_____W

③通過分析IU圖象,發(fā)現小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大,其原因是________________。

3)完成上述實驗后,乙同學又重新設計了電路(如圖。,測量另一個小燈泡的額定功率,這個小燈泡正常工作的電流為I1。請完成實驗步驟(已知電源電壓為U)。

①只閉合開關S1,移動滑動變阻器R2的滑片,使電流表示數為________;

②只閉合開關S2,保持滑動變阻器R2的滑片位置不變,________,使電流表示數為I1;再將滑動變阻器R2的滑片調到最左端,讀出電流表的示數為I2

③則小燈泡的額定功率表達式為P=________

【答案】 正負接線柱接反了 2 最大阻值太小 燈泡斷路 0.1 0.625 燈絲電阻隨溫度的升高而變大 調節(jié)的滑片

【解析】

(1)①電壓表應并聯(lián)在定值電阻的兩端,所以應將定值電阻的左接線柱與電壓表的“”接線柱或變阻器下端接線柱連接;如圖所示:

②閉合開關后,電流表的指針偏向“0”刻度線的左側,原因是電流表正負接線柱接反了;

③在探究電流與電阻關系時,應保持電壓的大小不變,所以當電阻從換成10Ω時,電阻變大,分壓變大,應向左調整滑片,使電壓表示數仍為2V

滑動變阻器在電路中起分壓作用,當定值電阻換成20Ω后,變阻器必須繼續(xù)調大,才能確保定值電阻兩端的電壓仍為2V,如果無論怎樣調節(jié)滑片都無法使電壓表示數調到控制值,說明她選擇的滑動變阻器最大阻值太小了;

④由實驗數據可知,當電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比。

(2)①閉合開關,發(fā)現小燈泡不亮,電流表無示數,說明為通路,電壓表無示數,說明電壓表并聯(lián)部分短路了,因此產生這種現象的原因是燈泡短路;

②讀圖乙可知,電流表的量程為00.6A,分度值為0.02A,其示數為0.1A;讀圖丙可得,當電壓為2.5V時,電路中的電流為0.25A,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.

③過分析IU圖象,發(fā)現小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大,其原因是燈絲電阻受溫度影響,溫度越高,燈絲電阻越大;

3)①只閉合開關S1,移動滑動變阻器R2的滑片,使電流表示數為,保證燈正常發(fā)光;②只閉合開關S2,保持滑動變阻器R2的滑片位置不變,調節(jié)的滑片,使電流表示數為I1,此時;再將滑動變阻器R2的滑片調到最左端,讀出電流表的示數為I2,則的電阻為;③則小燈泡的額定功率表達式為P=.

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.

1)請將實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮).

_____

2)若在連接電路時,A5Ω1A)、B10Ω0.5A)和C15Ω0.2A)三個滑動變阻器可共選擇,則應該變阻器__________(選填“A”、“B”或“C”)接入電路,才能保證實驗順利進行。

3)小明合理連接好電路,閉合開關,發(fā)現無論怎樣調節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮,小明分析后確定是燈泡的故障。若電流表沒有沒有示數,電壓表有示數,可以判斷燈泡__________.

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①測量時,應閉合開關S__________,調節(jié)滑動變阻器,當電流表的示數為__________時,小燈泡正常工作。

②斷開所有開關后,再將開關S__________閉合,讀出電流表的示數為I.

③算出小燈泡的額定功率P=__________(用I、UR0表示).

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