分析 (1)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;根据欧姆定律可求出电压表示数为2V时电流表的示数;
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)根据串联电路分压规律可知,定值电阻两端电压的最小值,据此得出AB之间的电压范围;
(5)先根据图乙读出定值电阻R1和R4接入电路时电流,然后P=UI即可求出滑动变阻器消耗的电功率之比;
(6)根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯正常发光时的电阻大小,根据灯丝的电阻随温度的升高而增大分析.
解答 解:(1)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,故将滑片移到最右端;
电流表的示数:
I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A;
(2)根据串联分压原理可知,用R2直接替换R1,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V.
(3)根据图乙中4个点的坐标,由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$的变形公式:
U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=----=2V,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)因为R4的阻值最大,因此当R4接入电路时,电压表示数刚好为2V,说明R4两端的最小电压为2V,因此为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制A、B两点之间的电压在大于2V范围内;
由于电流表的量程为0.6A,因此定值电阻两端允许的最大电压:U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V;
故A、B两点之间的电压范围为2V~3V;
(4)根据图乙可知,当R1接入电路时,电路电流为0.4A;当R4接入电路时,电路电流为0.1A;
因为定值电阻两端电压相等,电源电压不变,因此滑动变阻器两端电压也相等;
由P=UI可得,滑动变阻器消耗的电功率之比:
P1:P4=I1:I4=0.4A:0.1A=4:1.
(6)根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$,3V0.6W 灯的电阻:
R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{(3V)^{2}}{0.6W}$=15Ω,即在3V时灯的电阻大小,
通过灯的电流随电压的增大而变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻变大,故灯2V 时灯丝温度小于3V 灯丝温度,此时灯丝电阻小于15Ω.
故答案为:
(1)右; 0.4; (2)大于;(3)反比;(4)2V-3V;
(5)4:1;(6)不能,因为2V 时灯丝温度小于3V 灯丝温度,此时灯丝电阻小于15Ω.
点评 此题是探究电阻上的电流跟它两端电压关系的实验,注意控制变量法在实验中的应用,考查了实验结论的得出,同时考查了I-R图象的分析及影响电阻大小的因素.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com