题目

在本学期学习电学知识过程中,小明利用如图a所示的电路图,做了多个实验,电阻R0是待测定值电阻 (1)在做“伏安法”测电阻 的实验时,小明根据电路图a连接的电路如图b所示,并测得实验数据如下表所示.图中尚有两根导线未连接,请用笔画线代替导线完成电路连接(要求:滑动变阻器连入电路中的阻值最大). 实验中,小明连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是   A.电压表的正、负接线柱接错       B.电压表的量程选择不合适 C.电压表坏了                   D.电压表与滑动变阻器并联 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 1 2.5 0.13 2 4.0 0.20 3 5.5 0.27 正确连接电路后开始实验,实验中,小明选用的是10Ω、20Ω和30Ω三个电阻中的一只,根据下表中测量数据判断,小明选用的定值电阻的阻值为  Ω. (2)小明用小灯泡替换定值电阻R0进行了“测量小灯泡的电功率”的实验,已知小灯泡的额定电压是3.8V,灯丝电阻约10Ω. ①连接电路后闭合开关,移动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表均无示数,其原因可能是以下情况中的  . A.小灯泡处断路      B.小灯泡被短接 C.变阻器处断路      D.电压表被短接 ②电路连接完好后,改变变阻器滑片位置,测得下表中的三组数据,其中第一组数据电流表的示数如图c所示,其值为  A.由表中数据可知,小灯泡正常发光时的功率为  W、电阻为  Ω. 实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 1 3.00 暗 2 3.80 0.40 亮 3 4.50 0.42 很亮 ③在实验过程中发现,当小灯泡两端的电压逐渐增大时,通过它的电流也随之增大,灯泡的亮度变亮,说明灯泡的亮度取决于它的  . 答案:【考点】伏安法测电阻的探究实验. 【分析】(1)在连接滑动变阻器时,应选择下端的其中一个接线柱,并使滑片远离接线柱,此时阻值最大, 电压表要并联在电路中,根据表中数据确定其量程的选择; 移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,说明电路中电阻减小,连入电路中的电阻减小了, 根据分压原理,变阻器的电压变小,由此确定电压的表连接位置; 利用表中数据,通过欧姆定律的变形公式可计算电阻的大小; (2)①根据电路故障现象分析电路故障原因; ②先判断出电流表的量程,而后据分度值读出电流表的示数,根据P=UI可计算出灯泡的额定功率; 根据欧姆定律的变形公式R=求出灯泡的电阻; ③灯泡的亮度关键是看灯泡所在电路的实际电压的大小,实际电压大,实际功率就大,灯泡就亮, 实际电压小,实际功率就小,灯泡就暗. 【解答】解:(1)由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,为了使滑动变阻器接入电路的阻值最大, 应将其A接线柱与定值电阻的右接线柱相连接; 电压表应与定值电阻并联,根据表中数据可知,电压表应选择0~15V量程,如图所示: 滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大, 反之,随之变小,说明电压表不是接在定值电阻的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了. 故选:D. 根据表中数据,在误差允许的范围内, 由I=得,定值电阻的阻值: R===20Ω. (2)①A、如果灯泡断路,灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有示数,不符合题意,故A错误; B、如果灯泡短接,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,不符合题意,故B错误; C、如果滑动变阻器断路,灯泡不亮,电流表与电压表都没有示数,符合题意,故C正确; D、如果电压表短接,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,不符合题意,故D错误. 故选:C. ②由表中数据可知,图乙中电流表选择的量程为0~0.6A,其分度值是0.02A, 故电流表的示数是0.36A. 由表中数据知灯泡正常发光时的电压为3.8V,电流为0.4A, 故此时灯的额定功率是:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W. 由I=得,此时灯泡的电阻: R===9.5Ω. ③在实验过程中发现,当小灯泡两端的电压逐渐增大时,通过它的电流也随之增大, 根据P=UI可知,电功率也增大,灯泡的亮度变亮,说明灯泡的亮度取决于它的实际功率. 故答案为:(1)见上图;D;20; (2)①C;②0.36;1.52;9.5; ③实际功率.  
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