某物理小組進行電學探究實驗。次數一二三U/V468I/A0.20.30.4(1)軒軒探究“電流與電阻兩端電壓的...
問題詳情:
某物理小組進行電學探究實驗。
次數 | 一 | 二 | 三 |
U/V | 4 | 6 | 8 |
I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
(1)軒軒探究“電流與電阻兩端電壓的關係”,他利用電源(電壓為10V)、電流表、電壓表、定值電阻(阻值為20Ω)、滑動變阻器(“40Ω 1A”)、開關和若干導線,進行實驗探究。
①軒軒連線完圖*所示的電路後,立即閉合開關,發現電壓表的示數為_____V.此時電流表的示數為_____A。
②軒軒發現電路中有一條導線連線錯誤,請你幫他在錯誤的導線上畫“×”,並用筆畫線代替導線畫出正確的連線。
(_____________)
③改正錯誤後,車南將滑動變阻器的滑片移到最_____(選填“右”或“左”)端,閉合開關,他多次改變滑動變阻器的阻值,得到了如上表所示的電壓表和電流表的資料,可得出結論:當電阻一定時,_____。
④軒軒又利用以上的器材連線瞭如圖乙所示的電路圖,探究“電流與電阻大小的關係”。實驗中。他在a、b間分別接入20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω的定值電阻,為了能完成這五次實驗,他應控制電壓表示數不變的範圍是:_____V﹣10V。
(2)寧寧想測一個額定電壓為3.8V的小燈泡L的額定功率。他在圖乙中的a、b間接入這隻燈泡,實驗時,他調節滑動變阻器的滑片到某一位置時,電壓表的示數為2.5V,寧寧應該向_____(選填“左”或“右”)調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數為3.8V,此時,電流表的示數如圖*所示,則小燈泡的額定功率為_____W。
(3)寧寧發現實驗桌上有一個未標阻值的定值電阻Rx.於是利用剛剛實驗用的小燈泡L(已知U額和P額)又找來了一個電壓未知的電源、滑動變動阻器、電流表,開關和若干導線,設計瞭如圖丁所示的電路圖並測出了Rx的阻值,請你將他的實驗步驟和表示式補充完整。
①閉合開關S1,將S2接_____(選填“a”或“b”),調節滑動變阻器的滑片,使電流表的示數為_____(用已知物理量的符號表示)
②閉合開關S1,將S2接另一觸點,讀出此時電流表的示數為I1;
③則表示式Rx=_____(用字母表示)。
【回答】
0 0.5 左 通過導體的電流與導體的電壓成正比 6 右 1.9 b
【詳解】
(1)①圖*所示的電路中變阻器連入電路的電阻為0,電壓表與電流表並聯,電壓表示數為0,由歐姆定律電路中的電流:
;
②電壓表應與電阻並聯,如下所示:
③為保*電路安全連線電路時應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處,即最左端;
由表格資料可知,電壓為原來的幾倍,通過的電流為原來的幾倍,即當電阻一定時,通過導體的電流與導體的電壓成正比;
④研究電流與電阻的關係時,要控制電壓表示數U表不變,根據串聯電路電壓的規律,變阻器分得的電壓:
U滑=U﹣U表,
根據分壓原理有:
即
,
因電壓表示數保持不變,故上式左邊為一定值,右邊也為定值,當變阻器最大電阻連入時,對應的定值電阻最大,即
,
故U表=6V,即應控制電壓表示數不變的範圍是6V﹣10V;
(2)燈在額定電壓下正常發光,示數為2.2V,小於燈的額定電壓2.5V,應增大燈的電壓,根據串聯電路電壓的規律,應減小變阻器的電壓,由分壓原理,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向右移動,直到電壓表示數為額定電壓;
圖*中,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.5A,燈的額定額定功率:
PL=ULIL=3.8V×0.5A=1.9W;
(3)①閉合開關S1,將S2接b,調節滑動變阻器的滑片,使電流表的示數為小燈泡的額定電流即示數為;
②閉合開關S1,將S2接另一觸點,讀出此時電流表的示數為I1;
在①中,電流表測通過燈的電流,根據歐姆定律,此時燈正常發光,
在②中,因電路的連線關係沒有變,各用電器的電阻和電壓均不變,燈仍正常發光,此時電流表測燈與待測電阻並聯的電流,由並聯電路電流的規律,通過待測電阻的電流:
;
由歐姆定律可得表示式為:
。
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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