小红想用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,所用器材如下:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关...
问题详情:
小红想用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,所用器材如下:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个.
(1)连接如图1所示的电路,闭合开关发现电流表无示数、电压表示数为3V,则可能是由于Rx所在支路 而造成的(填“短路”或“开路”).
(2)排除故障后,调节滑动变阻器滑片位置,当电压表示数是1.6V时,电路表示数如图2所示,则此时Rx的阻值是 (保留一位小数).
(3)用灯泡替换定值电阻后,进行“研究小灯泡的电阻”的实验,收集的信息如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 1.0 | 1.5 | 2.5 |
I/A | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
R/Ω | 5.0 | 6.0 | 8.3 |
亮度 | 稍亮 | 较亮 | 更亮 |
请写出:分析信息和得出结论的过程.
【回答】
【考点】伏安法测电阻的探究实验;欧姆定律的应用.
【分析】(1)电流表无示数说明电路可能断路,电压表示数为3V,说明电压表与电源连通;则与电压表并联的支路之外的电路是完好,则可能是由于电压表并联的Rx所在支路开路了;
(2)根据电流表小量程读数,根据欧姆定律求电阻;
(3)分析数据得出结论.
【解答】解:(1)经分析,闭合开关发现电流表无示数、电压表示数为3V,则可能是由于Rx所在支路开路了,造成电压表与变阻器串联造成的;
(2)图2电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.32A,根据欧姆定律R==5.0Ω;
(3)比较表中数据I与U的变化关系可知,通过灯的电流随电压的增大而增大;
比较表中R与U的关系,可知灯的电阻随电压的增大而增大;
根据P=UI分别计算出3次实验的电功率为:0.20W、0.375W、0.75W,而对应的灯的亮度越来越亮,所以得出的结论是:灯的亮度取决于灯的实际功率,实际功率越大,灯越亮.
答:(1)开路;
(2)5.0Ω;
(3)比较表中数据I与U的变化关系可知,通过灯的电流随电压的增大而增大;
比较表中R与U的关系,可知灯的电阻随电压的增大而增大;
根据P=UI分别计算出3次实验的电功率为:0.20W、0.375W、0.75W,而对应的灯的亮度越来越亮,所以得出的结论是:灯的亮度取决于灯的实际功率,实际功率越大,灯越亮.
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题
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