朵朵和同學們在做電學實驗過程中:(1)朵朵和同學們經過討論,依次完成了“探究電流與電壓的關係”三次實驗電路的設...
問題詳情:
朵朵和同學們在做電學實驗過程中:
(1)朵朵和同學們經過討論,依次完成了“探究電流與電壓的關係”三次實驗電路的設計,如圖*、乙、*所示.由圖*改進為圖乙是為保*實驗過程中_____這一因素不變;由圖乙改進為圖*是因為使用滑動變阻器既能保護電路,又能通過調節使電阻R兩端的電壓_____(選填“改變”或“保持不變”).
(2)請用筆畫線代替導線,幫助朵朵按電路圖*將圖丁中實物電路連線完整__________ .
(3)朵朵連完電路,閉合開關後,發現兩隻電錶的指標總在晃動.請分析造成這一現象的原因:電路存在_____.
(4)在繼續用圖丁的實物電路探究“電流與電阻的關係”時,朵朵先將5Ω電阻接入電路,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為2V,記下電流值;再將5Ω電阻換成10Ω電阻,她下一步*作是:將滑動變阻器的滑片向_____(選填“A”或“B”)端移動.
(5)朵朵和同學們完成上述探究活動後,想測量一隻額定電壓為2V小燈泡的額定功率,但發現電壓表被別的同學拿走了,於是她藉助一個10Ω的電阻,設計瞭如圖戊所示的電路,也測出了小燈泡的額定功率.具體*作如下:
①只閉合開關S1、S2,調節滑動變阻器,使電流表的示數為_____A時,小燈泡恰好正常發光;
②只閉合開關S1、S3,保持滑動變阻器滑片的位置不變,讀出電流表示數為I.
③P燈=_____(用已知量和測量值表示,數值要求帶單位).
【回答】
電阻 改變 接觸不良 B 0.2 2V(I﹣0.2A)
【解析】
(1)如圖*連線的是小燈泡,由於燈絲電阻隨溫度而變化,所以改進為圖乙是為保*實驗過程中電阻這一因素不變;
研究電流與電壓的關係應保*電阻不變,改變電阻兩端的電壓,所以由圖乙改進為圖*是因為使用滑動變阻器既能保護電路,又能通過調節使電阻R兩端的電壓改變.
(2)如圖電路大部分已經完成,只要將電壓表的負接線柱連線到定值電阻的左端即可,如圖:
(3)閉合開關後,發現兩隻電錶的指標總在晃動.即電流和電壓不穩定,應該是開關或滑動變阻器等元件存在接觸不良的故障.
(4)在繼續用圖丁的實物電路探究“電流與電阻的關係”時,朵朵先將5Ω電阻接入電路,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為2V,記下電流值;
再將5Ω電阻換成10Ω電阻,根據串聯電路分壓的規律,即電壓與電阻成正比,那麼定值電阻增大一倍時,滑動變阻器接入電路的電阻也應增大一倍,所以她下一步*作是:將滑動變阻器的滑片向B端移動,即增大滑動變阻器接入電路的電阻,使電壓表的示數不變.
(5)缺少電壓表時,藉助一個10Ω的電阻,利用如圖戊所示的電路,測出了小燈泡的額定功率.
①只閉合開關S1、S2,調節滑動變阻器,使電流表的示數為0.2A時,此時電阻兩端的電壓為:,因為燈與電阻是並聯的,電壓相等,所以小燈泡恰好正常發光;
②只閉合開關S1、S3,保持滑動變阻器滑片的位置不變,即燈兩端的電壓是不變的,此時電流表測量的幹路電流,讀出電流表示數為I;
③由第一步實驗確定燈的額定電壓,即;通過電阻的電流為0.2A;
由第二步實驗可知,燈與電阻的總電流為I,所以燈的電流為:;
由燈的額定功率可表示為:.
點睛:研究歐姆定律的實驗中注意控制變數法的應用,即分別控制電阻不變和電壓不變,據此分析滑動變阻器滑片的調整方向,最後一問要理解單安法測量功率的原理,即根據圖知,燈與電阻並聯,兩端的電壓相等,利用定值電阻和電流可確定燈的額定電壓,再結合電流即可求功率,當然也可以求燈的電阻.
知識點:電流與電壓和電阻的關係
題型:實驗,探究題
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