Question

某物理实验小组的小明同学用图甲所示的器材测量标有“2.5V”字样的小灯泡L的电功率，其中电源电压为定值，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样．

 

（1）在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片向左滑，灯泡变亮．）

（2）在闭合开关前，滑片应移到 端（选填“A”或“B”）．小明正确连接电路，并按正确的步骤操作，闭合电键S，电压表和电流表示数分别为1V和0.1A，但是小灯泡几乎不亮，导致这一现象出现的原因是 ．

（3）移动滑动变阻器，当电压表示数U = V时，灯泡正常发光．此时电流为图乙所示I= A，小灯泡的额定功率为 W．此时滑动变阻器接入的阻值为 Ω（保留一位小数）．小明移动滑片，测出多组电流和电压值，分析数据后发现通过小灯泡的电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是 ．

（4）小明同学还想探究“电路中电流与电阻的关系”，他拿来几个定值电阻替代小灯泡，先把5 Ω电阻连入电路，实验中，将变阻器的滑片移到某一位置时，读出电压表的示数为2V，并读出电流表的示数，紧接着小明想更换电阻再做两次实验，可供选择的电阻有10 Ω、20 Ω、30 Ω、60 Ω定值电阻各一个．

①为了保证实验成功，他应该选择的电阻是_______Ω和_______Ω；

②该实验的结论是：电压一定时， ．

（5）你认为下列实验中多次测量的目的与（4）中实验相同的是 （填序号）．

①探究串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系；

②用伏安法测量定值电阻的阻值；

③测量物体的长度．

 

Answer 1

（1）电路连接如下图所示

（2） B 电路总电阻过大，灯光功率太小 （3） 2.5 0.3 0.75 11.7 灯丝的电阻不是定值

（4） ①10 20 ②电流与电阻成反比 （5） ①

【解析】

试题分析：（1）读题知小灯泡的额定电压为2.5V，电压表测小灯泡两端电压，选0～3V量程，电压表使用中，正接线柱要靠近电源正极（电流从电压表正接线柱流入）；要求滑片向左滑时灯泡变亮，即要求滑片左滑时滑动变阻器接入电路电阻变小，应将A端接入电路，电路连接如下图所示。

（2）闭合开关前滑动变阻器滑片要移到阻值最大处（保护电路），即滑片应移到B端，电压表电流表皆有示数，说明电路是通路，由电压表和电流表示数分别为1V和0.1A得小灯泡实际功率为P=UI=1V×0.1A=0.1W，可知小灯泡不亮是因为“灯泡功率太小”造成的。（3）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表示数U =2.5V时，灯泡正常发光，由图17乙可知I=0.3A，小灯泡的额定功率为,电源电压为6V（每节铅蓄电池电压为2V），滑动变阻器接入的阻值为，电流值与电压值不成正比，说明灯丝的电阻不是定值，随温度变化而变化。（4）在探究电路中电流与电阻的关系时，要保持电阻两端电压不变。由题意得小明确定的电阻两端的电压为2V，滑动变阻器两端的电压为U=6V-2V=4V，当滑动变阻器取最大阻值50Ω，电路中电流最小，，可以选取的最大定值电阻为，所以①为了保证实验成功，他应该选择的电阻是10Ω和20Ω；②由可得该实验的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。（5）（4）中实验多次测量的目的是为了得出普遍规律，与①探究串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系实验中多次测量的目的相同。②用伏安法测量定值电阻的阻值和③测量物体的长度实验中多次测量的目的都是为了取平均值，减小误差。

考点：测小灯泡电功率实验电路连接，滑动变阻器使用，实验现象分析，电流表读数，电功率计算，影响灯丝电阻的因素，实验元件选择，实验结论猜想，实验方法识别。