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小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“2.5V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电路.
(1)同组的小李同学在检查线路时,发现有一根导线连接错误.请你在图中用“×”标出这根错接的导线,并画出改接后的导线(不能与其他导线交叉).
(2)电路错误改正后,将滑动变阻器的滑片移至A端,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.发生这种现象的原因可能是
小灯泡断路
小灯泡断路

(3)排除故障后,再闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为
0.6
0.6
W;为了测定小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向
B
B
(选填“A”或“B”)端移动,直到
电压表示数为2.5V
电压表示数为2.5V


(4)在此实验的基础上,老师又出示为数百欧的电阻Rx,提问能否用上述方法测量其阻值.同学们分析得出上述方案不行,原因是:
阻值太大,电流太小,难以准确读数
阻值太大,电流太小,难以准确读数
.接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻R(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图如下:

①A方案所涉及的思想方法是
等效替代法
等效替代法

②在A、B两种不同的方案中,你认为方案
B
B
的设计可以让测量结果更准确,理由是:
方案A只能测一次,方案B可以测多次求平均值减小误差
方案A只能测一次,方案B可以测多次求平均值减小误差
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;
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,能否尽可能减小误差.
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;
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)阻值太大,电流太小,难以准确读数;
①等效替代法;
②B;可以进行多次测量求平均值,以减小误差.
点评:本题最后一步难度较大,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.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电路.
(1)经检查发现电路接线有错误,小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验.请在他接错的导线上打上“×”,并改正.
(2)电路连接正确后好,闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是
灯泡断路
灯泡断路

(3)排除故障后继续实验时,小雨移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V 时,电流表的示数如图乙所示.则该小灯泡的额定电流为
0.3
0.3
A,正常发光时的电阻为
12.7
12.7
Ω.
(4)在此实验的基础上,老师又出示了数百欧的电阻RX,提问能否用上述方法进行测量.同学们分析得出上述方案不行,原因是:
阻值太大,电流太小,无法测出
阻值太大,电流太小,无法测出

接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω  5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图如下:

①A方案所涉及的思想方法是
等效替换法
等效替换法

②在A、B两种不同的方案中,你认为方案
B
B
的设计可以让测量结果更准确,理由是:
B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差
B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2010?扬州二模)小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电路.
(1)电池盒中至少有
节干电池.
(2)经检查发现电路接线有错误,小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验.请在他接错的导线上打上“×”,并改正.
(3)实验时,小雨移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V 时,电流表的示数如图乙所示.则该小灯泡的额定电流为
0.3
0.3
A,正常发光时的电阻为
12.7
12.7
Ω.

(4)在此实验的基础上,老师又出示为数百欧的电阻RX,提问能否用上述方法进行测量.同学们分析得出上述方案不行,原因是:
阻值太大,电流太小,无法测出
阻值太大,电流太小,无法测出
.接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω  5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图如下:

①A方案所涉及的思想方法是
等效替换法
等效替换法

②在A、B两种不同的方案中,你认为方案
B
B
的设计可以让测量结果更准确,理由是:
可以进行多次测量求平均值,以减小误差
可以进行多次测量求平均值,以减小误差

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2011?宿迁模拟)小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡的额定功率,图19(甲)为他所连的实验电路.
(1)在连接电路的过程中,开关应该处于
断开
断开
状态;小明所连接的实验电路有两处错误,请帮他指出来(不必改正):
滑动变阻器同接上侧两个接线柱
滑动变阻器同接上侧两个接线柱
电流表与电压表的正负接线柱都接反了
电流表与电压表的正负接线柱都接反了

(2)改正错误后,小明按照正确的步骤进行实验,可是闭合开关后却发现小灯泡不发光,电流表的示数为0A,而电压表的示数为6V.小明认为是小灯泡的灯丝断了,于是他取下小灯泡,用图乙的装置进行检查,请在图(乙)中只添加一根导线,就能判断出是否真的是小灯泡的灯丝断了.
(3)经过检查,小灯泡是完好的,那么发生上述故障的原因可能是
灯泡与灯座之间接触不良
灯泡与灯座之间接触不良

(4)故障排除后,小明继续实验,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图(丙)所示.则该小灯泡的额定电流为
0.3
0.3
A,额定功率为
1.14
1.14
W(结果保留两位有效数字).
(5)若实验时没有电流表,但有一个阻值已知的定值电阻R0,也能测量出该小灯泡的额定功率.请画出实验电路图,并写出简要的实验步骤.

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科目:初中物理 来源:2011-2012学年仙师中学九年级下学期第一次月考考试物理卷 题型:填空题

小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡的额定功率,图12甲为他所连的实验电路。
(1)电池盒中至少有     节干电池。
(2)经检查发现电路接线有错误,小明只做了一处改动就闭合开关进行实验,请在他接错的导线上打上“×”,并改正。
(3)实验时,小明移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示。则该小灯泡的额定电流为    A,额定功率为   
     W。

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