小亮用图*所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,所用器材如下:电压表(0∼3V,0∼15V);电流表...
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小亮用图*所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,所用器材如下:电压表(0∼3V,0∼15V);电流表(0∼0.6A,0∼3A);滑动变阻器A(0∼10Ω);滑动变阻器B(0∼200Ω);阻值为5Ω、10Ω的定值电阻各一个;两节干电池、开关和导线若干。
(1)请你在图*中用一根导线(用笔画线代替)完成实验电路的连接_____.(要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大)
(2)连接电路时开关要______;为方便调节电流,应选用滑动变阻器______(选填“A”或“B”);接通电路前,应把滑片P移到滑动变阻器的______(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都发现电流表无示数,电压表有示数。其原因可能是电阻R______(选填“断路”或“短路”).
(4)排除故障后,小明在实验中通过调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R在不同电压下对应的电流值,如下表所示
分析表中的数据得到:电阻一定时,电流跟电压成______.
(5)小明将电阻R换成一个额定电压为3.8V,阻值约为10Ω的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验:
①在增加一节干电池的同时对电路还必须进行改动的是________________________________。
②当调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图(乙)所示,则小灯泡的额定功率是_____W。
【回答】
断开 A 右 断路 正比 电压表选择0~15V量程 1.14
【解析】
(1)将滑动变阻器串联接入电路中,滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,则其电阻值应变小; (2)连接电路时应断开开关;变阻器B的阻值范围太大,不便于调节电路中的电流; (3)电流表无示数,说明电路断路,根据电压表有示数分析故障的位置; (4)根据表格中数据,得出电流与电压的关系; (5)①根据灯的额定电压为1.5V确定电压表的量程;②由图乙电流表的量程为0~0.6A,确定分度值,读取电流表的示数;根据P=UI求灯额定功率。
【详解】
(1)滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,将A接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关要断开;已知滑动变阻器A(0∼10Ω),滑动变阻器B(0∼200Ω),可知滑动变阻器B的阻值范围太大,不便于调节电路中的电流,所以应该选择滑动变阻器A;闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最大处,由图可知滑片P应移至右端;
(3)若电阻R断路,电流表无示数,此时电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,符合题意;若电阻R短路,电压表没有示数,电路为通路,电流表有示数,不符合题意;
(4)由表中数据,考虑到误差因素,电压和电流的比值为定值,可得出结论:电阻不变,电流与电压成正比;
(5)①将电阻R换成一个额定电压为3.8V,阻值约为10Ω的小灯泡,灯泡的额定电流,电流表的量程选择0-0.6A,电流表不需要改动;一节干电池的电压是1.5V,增加一节干电池后,电源电压U=3×1.5V=4.5V,灯的额定电压为3.8V,故电压表选择0~15V量程;
②由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值是0.02A,电流表的指针在0.3A处,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
知识点:电流与电压和电阻的关系
题型:实验,探究题
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