(2014•张家口模拟)小明在学习了电学知识后,设计如图甲所示电路,完成如下实验探究:

(2014•张家口模拟)小明在学习了电学知识后,设计如图甲所示电路,完成如下实验探究:
Ⅰ.探究定值电阻上的电流跟两端电压的关系.
Ⅱ.额定功率为1W的小灯泡中的电流跟两端电压的关系.

(1)请用笔画线将图乙补充完整.
(2)闭合S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,得到表格中的数据,其中第二次电压表的数据如图丙所示,请将读数填到表格的相应位置中.通过数据分析,可归纳出的结论是______;由表格中的数据可知电阻R=______Ω.
次数
物理量
1 2 3
U/N 2 4 ______
I/A 0.20 0.4 0.50
(3)断开S1、闭合S2,移动滑动变阻器的滑片进行实验,小灯泡突然熄灭,检查发现电流表的示数为零,电压表的示数接近电源电压,请你帮小明分析电路的故障可能是______.排除故障后,小明继续实验,根据记录到灯泡L的电压和电流的数据,绘制成电压和电流的关系图象如图丁所示,小灯泡的额定电压为______V.
(4)小明发现,如果小灯泡的额定电压和电阻R已知,在原有器材中去掉电流表,也可完成“测量小灯泡的额定功率”的实验.请在虚线框内画出他设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式.
实验步骤:

闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;断开S1,记录
电压表的示数U2
闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;断开S1,记录
电压表的示数U2

表达式:P=
U1
U2U1
R
U1
U2U1
R
norons2008 1年前 已收到1个回答 举报

空明无我 幼苗

共回答了15个问题采纳率:86.7% 举报

解题思路:(1)据滑动变阻器的解法连接即可;
(2)对于电压表读数时,应先确定量程,而后据分度值读出示数来即可;
分析电压值和电流值的变化情况,从而得出电压随电流的变化关系;
(3)此时电流表无示数,即表明是断路,但电压表有示数,即表明此时电压表测量的是电源电压,故分析可得结果;
据小灯泡的额定功率为1W的,结合图象,利用公式P=UI可得出小灯泡的额定电压.
(4)此题中没有电流表,故需要让定值电阻的电流和小灯泡的电流相等,故将其串联,而后据题目分析即可判断.

(1)滑动变阻器在使用时,其解法必须是一上一下;如下图:

(2)据图可知,电压表选的是大量程,故分度值是0.5V,所以此时电压表的示数是5V;故此时分析表格中的数据可以看出,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,且此时的电阻是:据I=[U/R]可得:R=[U/I]=[2V/0.2A]=10Ω;
(3)分析题目可知,此时电流表无示数,即表明是断路,但电压表有示数,即表明此时电压表测量的是电源电压,故分析可得是由于小灯泡断路造成的;
据小灯泡的额定功率为1W的,结合图象,利用公式P=UI可得出,小灯泡的电流是0.4A,即电压为2.5V时正常工作,故其额定电压为2.5V;
(4)此题中没有电流表,故需要让定值电阻的电流和小灯泡的电流相等,故将其串联,其变阻器和它们也是串联的,但开关的位置是不同的:
如下图:

闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;断开S1,闭合S2,记录电压表的示数U2.故此时R的电压是U=UU2U-UU1;故通过R的电流是:I=
U2−U1
R;故灯泡的额定功率是:P=UI=U1
U2−U1
R.
故答案为:(1)见上图;(2)电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;10;(3)灯泡L所在支路断路;2.5;(4)闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;断开S1,记录
电压表的示数U2;U1
U2−U1
R.

点评:
本题考点: 探究电流与电压、电阻的关系实验.

考点点评: 该题的难点是设计测量电功率的电路,能据题目分析出需要将灯泡、定值电阻和变阻器串联是解决该题的关键.

1年前

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