分析 (1)根据伏安法测电阻的电路图可知,电流表应跟灯泡串联,电压表跟灯泡并联,电压表测的是灯两端的电压,电流表测的是灯中的电流,
从图中可知,灯与电流表并联了,故灯泡右侧到B点的连线接线错误;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近3V,说明电路中几乎无电流,电压表能与电源相通,故是灯处断路了;
(3)①根据电流表的读数方法(电流表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数),读出电流表示数,利用P=UI计算实际功率;
②灯泡两端电压由2V增大到2.5V,灯泡电流要增大,需要减小电路电阻,减小滑动变阻器的电阻;
(4)在电源电压一定时,通过导体的电流随导体电阻的增大而减小;
(5)①阻值特别大的电阻Rx与滑动变阻器如果串联,由于电压与电阻成正比,电源电压基本都加在了电阻Rx两端,
用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器,可以使电压分配更合理,更便于测量;
②比较不同实验方案的合理性,应该看能否达到实验目的,能否尽可能减小.
解答 解:(1)要使小灯泡与电流表串联,必须将滑动变阻器与小灯泡连接的导线断开;同时在小灯泡右侧接线柱和开关右侧接线柱之间连接一条导线,如下图所示:
(2)当闭合开关后,灯不亮,电流表无示数,说明发生了断路;而电压表有示数,说明电压表能与电源相通,故是小灯泡断路;
(3)①电流表选用0~0.6A量程,分度值是0.02A,故I=0.3A,此时实际功率P=UI=2V×0.3A=0.6W;
②电压表测灯泡电压,要测灯泡的额定功率,使灯泡两端电压为2.5V,
要使电压表的示数由2V增大到2.5V,即灯泡两端电压增大,需要电流增大,总电阻减小,滑动变阻器电阻减小,滑片向B端移动;
(4)电流与电阻成反比,电阻越大,电流越小;即阻值太大,电流太小,难以准确读数;
(5)①用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器,应用的是探究实验的基本方法之一:等效替换法;
②方案A通过改变开关S连接a或b的位置,改变待测电阻Rx和电阻箱R与定值电阻R0的串联关系,
虽能得出待测电阻的阻值,但只能得到一组数据,测量次数太少,误差较大;
方案B可以根据需要改变电阻箱的阻值,从而得到多组实验数据,然后取平均值,误差更小.所以采用B方案.
故答案为:(1)如上图;
(2)小灯泡断路;
(3)0.6;B;电压表示数为2.5V;
(4)电路中的电阻太大,且电源电压太小,从而导致电路中电流太小,难以准确读数;
(5)①等效替代法;②B;B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差.
点评 本题考查了电路故障的分析、电表的读数、电功率的测量及计算、等效替代法的运用等知识,综合性强;最后一步难度较大,但体现了研究物理问题的基本方法--等效替代法,在解决实际问题时,很有借鉴意义.
科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
序号 | 液体 | 深度h(mm) | 压强计 | |
橡皮膜方向 | 液面高度差(mm) | |||
1 | 水 | 20.0 | 朝上 | 18.5 |
2 | 朝下 | 18.5 | ||
3 | 朝左 | 18.5 | ||
4 | 朝右 | 18.5 | ||
5 | 40.0 | 朝上 | 36.8 | |
6 | 60.0 | 朝上 | 54.6 | |
7 | 酒精 | 60.0 | 朝上 | 43.5 |
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实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压/V | 3.6 | 2.5 | 1.0 |
电流/A | 0.24 | 0.34 | 0.48 |
电阻/Ω | 15.0 | 7.4 | 2.1 |
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电路图 | 请将实物电路连接完整. | 实验步骤 | ①连好如图电路后,移动滑片P,测量并记下几组电压值和电流值,填入表1; ②在ab间分别接入10Ω、15Ω、20Ω的电阻,移动滑片P,使ab间电压保持为6V不变,记下对应的电流值,填入表2. | ||||||||||||||||
实验 数据 | 表1 R1=10Ω
| 图象分析 | 能正确表示表1所反映的关系的图线是a. | ||||||||||||||||
问题 讨论 | 将实验中的定值电阻更换为标有“2.5V”的小灯泡,闭合开关后,电压表示数为2V,电流表示数为0.16A,则此时灯泡的实际功率为0.32W,为使灯泡正常发光,应将滑动变阻器滑片向左调. |
实验现象 | 装置如图,闭合开关,让导体ab不动,电流表指针不偏转;让导体ab上下运动,电流表指针不偏转;让导体ab前后运动,电流表指针偏转. | |
应用 | 此现象中,机械能转化为电能. | |
问题讨论 | 如果将电流表换成电源,闭合开关,导线ab受力运动,据此制成电动机. |
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