用伏安法測量標有電壓為2.5V的某小燈泡電阻的實驗時,電路圖如圖*所示.(1)根據電路圖完成圖乙中實物連接.(...
問題詳情:
用伏安法測量標有電壓為2.5V的某小燈泡電阻的實驗時,電路圖如圖*所示.
(1)根據電路圖完成圖乙中實物連接.
(2)如圖*所示,小燈泡正常工作時電流表的讀數為 A,此時小燈泡的電阻約為 Ω(保留1位小數).
(3)通過調節滑動變阻器的滑片,多次測量,畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的I﹣U關係圖象(如圖丁),發現:當電壓表的示數增大時,電壓表與電流表的示數之比 (選填“變大”、“變小”或“不變”),説明 .
(4)若將這樣的兩個小燈泡串聯後接在電壓為1V的電源兩端,則此時兩個小燈泡的總電阻為 Ω.
(5)為測量待測電阻Rx阻值,某同學設計瞭如圖戊所示的電路,R0的阻值已知且電源電壓不變,結果她並不能測出Rx阻值,原因是開關S接通2時 .
【回答】
伏安法測電阻的探究實驗;影響電阻大小的因素.
【分析】(1)電壓表與燈泡並聯,根據小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程.根據題中提示,電流表選用小量程串聯在電路中,滑動變阻器選擇一上一下接線柱;
(2)讀取電流表量程時,先確定量程與分度值,再觀察指針讀數.利用歐姆定律求小燈泡的電阻.
(3)電壓表與電流表的示數之比為燈的電阻,當電壓表的示數增大時,通過燈的電流增大,根據P=UI分析燈的功率的變化及燈絲温度的變化,根據燈泡的電阻隨温度的升高而增大分析回答;
(4)兩個小燈泡串聯後接在電壓為1V的電源兩端,根據串聯分壓可得出每隻小燈泡兩端的電壓,從圖丁中讀出電路中的電流,再根據歐姆定律求出兩個小燈泡的總電阻.
(5)用電壓表測電壓時,電壓表正負接線柱不能接反,否則電壓表指針反向偏轉,不能測電壓,由此分析解答.
【解答】解:(1)燈的額定電壓為2.5V,電壓表選用小量程與燈並聯,變阻器(一上一下接入電路中)與電流表串聯,如下所示:
(2)如圖*所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,小燈泡正常工作時電流表的讀數為0.28A,
此時小燈泡的電阻約為R=≈8.9Ω.
(3)電壓表與電流表的示數之比為燈的電阻;根據小燈泡的I﹣U關係圖象(如圖丁),發現:當電壓表的示數增大時,通過燈的電流增大,根據P=UI可知,燈的功率增大,燈絲温度升高,燈絲電阻變大,故電壓表與電流表的示數之比變大.
(4)兩個規格相同的小燈泡,電阻相同,串聯後接在電壓為1V的電源兩端,根據串聯分壓可得出每隻小燈泡兩端的電壓為1V×=0.5V,從圖丁可以讀出電路中的電流為0.1A,
所以兩個小燈泡的總電阻:R′==10Ω.
(5)在圖戊中,當開關接1時,若電壓表正負接線柱接法正確,則電壓表上面的接線柱為電壓表的負接柱,電壓表下面的接線柱為電壓表的正接柱,此時可以測出RX兩端電壓,但接下來把開關接到2時,此時,電流從電壓表的負接線柱流入了,測不出R0的電壓,也就無法求出通過R0的電流去求出RX的阻值了.
故*為:
(1)見上圖;
(2)0.28;8.9;
(3)變大;燈泡的電阻隨温度的升高而增大;
(4)10;
(5)開關S從1轉換到2(或2換到1),電壓表的正、負接線柱接反了.
【點評】本題是測燈泡電阻的實驗,考查了連接實物電路、電流表的讀數,影響電阻大小的因素,電壓表的正確使用、從圖中獲取信息的能力及串聯電路的規律及歐姆定律的應用,綜合*較強.
知識點:電阻的測量
題型:實驗,探究題
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