实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有 作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是 。
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到 ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω。继续向左移动滑片,则可能出现的现象有
(写出一条即可)。
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论: 。
(1)见下图;(2)改变小灯泡两端的电压;电路连接过程中开关没有断开;(3)电压表示数为2.5V;8.3;小灯泡变亮;(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
解析:(1)因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用0﹣3V的量程,电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连;滑动变阻器一上一下的串联在电路中;
小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯正常发光时的电流约为:I===0.25A,故电流表选用小量程且与灯串联,如下所示:
(2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过灯泡的电流,算出多组电阻值;连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时没有断开开关;
(2)小灯泡在额定电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光;
图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,
小灯泡的电阻为:R==≈8.3Ω;
滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,根据I=知,电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
(4)由图知图象不是直线表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
【点评】本题考查了连接电路图、滑动变阻器的调节、电表读数、求电阻、实验评价等;连接电路图时,电流表应选择恰当的量程,电流表正负接线柱不要接反;对电表读数时,应先确定电表量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表表盘的刻度线垂直。