在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)为了测

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  • 难度: 使用次数:95 入库时间:2018-10-07

    在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V

    1)为了测量更精确。电压表应选择的量程是0     (选填“3”“15”V

    2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡     (选填短路断路

    3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为     A

    4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示。

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    电压U/V

    2.5

    2.1

    1.7

    1.3

    0.9

    0.5

    0.1

    电流I/A

    0.26

    0.24

    0.21

    0.19

    0.16

    0.05

    综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向     (选填)端滑动:随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变     (选填)。

    5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阳器R1的最大阻值为R0,小灯泡的额定电压为U.请完成下列实验步骤:

    ①闭合开关SS1,调节R1的滑片,使电压表的示数为U

    ②接着     

    ③调节R1的滑片调至最左端,记下电压表示数U1;将R1的滑片调至最右端,记下电压表示数为U2,小灯泡额定功率的表达式:P=     (用R0UU1U2表示)

    答案


    解:(1)灯的额定电压为3V,故为了测量更精确电压表应选择的量程是03V

    2)若小灯泡短路,灯不亮,电路为通路,电流表有示数,电压表没有示数,符合题意;

    若小灯泡断路,则电压表串联在电路中,电流表没有示数,电压表与电源连通测电源电压(不变)有示数,不符合题意;

    则故障原因可能是小灯泡短路;

    3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,为0.3A

    4)根据表中数据,电路中的电流越来越小,由欧姆定律,电路的总电阻越来越大,故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动;

    根据表中数据,由欧姆定律,R=,灯的电阻分别为8.3Ω8.1Ω7.1Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣2.0Ω,根据P=UI,灯的功率越来越小,随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变小;

    ①闭合开关SS1,调节R1的滑片,使电压表的示数为U

    ②接着,保持变阻器R2的滑片位置不动,再断开S1闭合S2,移动变阻器R2使电压表不变;

    根据等效替代的方法,此时R2=RL

    ③将R1的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R1的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2

    在③中,将R1的滑片P调至最左端,R1连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U1即为电源电压;再将R1的滑片P调至最右端,此时两变阻器串联,电压表的示数为U2,即为R2的电压,

    根据串联电路电压的规律和欧姆定律有: =,解得,R2=R1﹣﹣﹣﹣﹣①;

    小灯泡额定功率的表达式:

    P==﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,

    由①②得:

    P=U1U2)。

    故答案为:(13;(2)短路;(30.3;(4)左;小;(5)②保持变阻器R1的滑片位置不动,断开S1闭合S2,移动变阻器R2使电压表不变;③U1U2

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