分析 (1)据滑动变阻器的接法连接即可;
(2)由电阻器的I-U图象得出得出实验结论;
(3)将电阻R换成了电阻R1、R2时,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,电压表的示数变大;要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,为保证电阻两端的电压不变,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压变大,从而使电阻两端的电压变为原来的值;
(4)此时电流表无示数,即表明是断路,但电压表有示数,即表明此时电压表测量的是电源电压,故分析可得结果;
由图示电流表确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,然后由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率;由图比较各点电压、电流值,由R=$\frac{U}{I}$得出三点电阻大小;
此题中没有电流表,故需要让定值电阻的电流和小灯泡的电流相等,故将其串联,而后据题目分析即可判断.
解答 解:(1)滑动变阻器在使用时,其接法必须是一上一下,滑动变阻器滑片向右移动阻值变大,故变阻器的下接线柱应在A端;如下图:
(2)由电阻的I-U图象可知可以得出,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
(3)电阻R换成了电阻R1、R2时,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,此时变阻器的阻值不变,则滑动变阻器分得的电压变小,电阻分得的电压变大;要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,所以应调节滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数保持不变;
当把R1换成R2时(R1<R2),由于定值电阻的阻值增大,要保证定值电阻两端的电压和变阻器两端电压均不变,根据分压原理可知,滑动变阻器接入的阻值必须继续增大,现在无论怎样调节滑片都无法使用电压表调到控制值,说明选择的滑动变阻器的最大阻值偏小.
(4)分析题目可知,此时电流表无示数,即表明是断路,但电压表有示数,即表明此时电压表测量的是电源电压,故分析可得是由于小灯泡断路造成的;
由图乙所示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.4A,
灯泡额定功率是P=UI=2.5V×0.4A=1W;
由丙图线是正比例图线,所以B点电阻与a、b相交处电阻相等,即RB=R交点,
由图线b可知,灯泡两端的电压变大时,电流变大,
灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,温度升高,灯泡的电阻增大,
所以RA<RC<R交点,即:RA<RC<RB.
【推展】此题中没有电流表,需要让定值电阻的电流和小灯泡的电流相等,将小灯泡、电阻R和滑动变阻器串联可满足要求,但两开关的位置是不同的;
如下图所示:
闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;断开S1,闭合S2,记录电压表的示数U2.
此时R的电压为U=U2-U1;通过R的电流为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{R}$;
则测得灯泡的额定功率为:P=U1I=$\frac{{U}_{1}({U}_{2}-{U}_{1})}{R}$.
故答案为:(1)见上图;
(2)电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压的关系;
(3)右;偏小;
(4)小灯泡断路;1;RA<RC<RB;如下图:
.
点评 本题考查了连接电路图、实验注意事项、电表读数、电路故障分析、求灯泡电功率等问题,是实验的常考问题;对电表读数时,要先确定电表量程与分度值,然后再读数;该题的难点是设计测量电功率的电路,能据题目分析出需要将灯泡、定值电阻和变阻器串联是解决该题的关键.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 任何物体只要发生形变,就会产生弹力 | |
B. | 弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关 | |
C. | 弹力的方向与物体形变的方向相反 | |
D. | 支持力、压力是弹力 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
编号 | A | B | C | D | |
规格 | 材料 | 尼龙 | 尼龙 | 尼龙 | 镍合金 |
长度(cm) | 55 | 55 | 80 | ① | |
横截面积(mm2) | 1 | 0.5 | 1 | 0.5 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 指示灯与滑动变阻器是并联在电路中的 | |
B. | 当水位不变时,电压表示数不变,指示灯不亮 | |
C. | 当水位上升时,电压表示数变大,指示灯变暗 | |
D. | 若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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