做“测量小灯泡电阻”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为12...
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做“测量小灯泡电阻”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为12Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干.
(1)小红设计了图*所示的电路,她应选用规格为 ________的滑动变阻器(选填“R1”或“R2”).
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡断路,则出现的情况是电流表和电压表示数情况为。(_____)
A. 有,无 B. 无,有 C. 无,无 D. 有,无
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U—I图象如图乙所示,小灯泡的电阻为________Ω.
(4)在没有电压表、只有电流表的情况下,小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材,也测出了额定电压为2.5V小灯泡的电阻.步骤如下:
①按照如图*所示的电路图正确连接实物电路;闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为________A时,灯泡正常发光;
②断开开关,保持________不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数为I2 。
③小灯泡电阻的表达式为RL=________.
【回答】
(1)R2(2)B(3)10(4)0.25;滑动变阻器滑片位置不变;2.5V/I2
【考点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:(1)电源电压U=6V,灯泡正常工作时,灯泡额定电压:UL=2.5V,则灯泡正常发光时的电流I=≈0.21A, 根据串联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:滑动变阻器两端电压U滑=U−UL=6V−2.5V=3.5V, 滑动变阻器连入阻值R滑=≈16.7Ω, 所以应选R2 ,50Ω 0.5A的滑动变阻器; (2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡断路,则电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压; (3)由小灯泡的U—I图象可知,当UL=2.5V时电流为IL=0.25A, 则小灯泡的电阻为RL=10Ω; (4)①按照如图*所示的电路图正确连接实物电路;闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.25A时,灯泡正常发光; ②断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数为I2; ③小灯泡电阻的表达式为RL=. 故*为:(1)R2;(2)B;(3)10;(4)①0.25;②滑动变阻器滑片位置不变;③2.5V/I2.
【分析】(1)根据欧姆定律求出灯正常发光时的电流大小,由串联电路电压和电流的规律,求出滑动变阻器连入电路中的最小阻值,确定变阻器的规格; (2)小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明与电压表与电源是连通;则与电压表并联的灯之外的电路是连通的,则与电压表并联的灯断路了; (3)由图乙找出小灯泡在额定电压电压下对应的电流大小,根据欧姆定律即可求出小灯泡的电阻; (4)在没有电压表的情况下,定值电阻R和电流表相当于电压表;将电流表与R串联,再与灯并联,首先使通过R的电流为0.25A,由欧姆定律和并联电路电压的规律,灯正常发光; 保持滑片的位置不变,将电流表与灯串联,因电路的连接没有改变,各元件两端的电压不变,读出电流表示数,根据欧姆定律即可求可求出小灯泡的电阻.
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题
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