(2012?黑龍江)在“用伏安法測量小燈泡的電阻”實驗中,電源保持不變,小燈泡的額定電壓為2.5V.
(1)電路接通后,小明發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小,電壓表的示數(shù)也變小了.你認為該電路連接中存在的錯誤是
電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端
電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端

而小輝連接好電路,剛閉合開關(guān)時,結(jié)果發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光較暗,電流表與電壓表都有示數(shù),并且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電流表與電壓表示數(shù)都不發(fā)生變化.這是因為
滑動變阻器同時接下面兩個接線柱
滑動變阻器同時接下面兩個接線柱

(2)如圖所示,小華在連接電路時,想使滑動變阻器的滑片向右移動時變阻器的阻值變小,請你幫助她將這一電路的實物圖,以筆代線連接完整.
(3)小華將測量得到的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入下面的表格中:
      實驗次數(shù)
物理量
1 2 3 4 電壓U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 電流I/A 0.30 0.26 0.22 0.20 電阻R/Ω
8.3
8.3
7.7 6.8 5.0
可以得出小燈泡正常發(fā)光時的電阻為
8.3
8.3
Ω(保留一位小數(shù)).
(4)進一步分析上表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),燈絲的阻值是變化的,其原因是
燈絲電阻隨溫度的升高而增大
燈絲電阻隨溫度的升高而增大
.這種現(xiàn)象在生活中也有體現(xiàn).例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間,燈絲
容易
容易
燒掉.(選填“容易”或“不容易”)
(5)在物理實驗中通過多次測量獲得數(shù)據(jù),有的是通過多次測量獲得數(shù)據(jù),求平均值來減小實驗誤差;有的是通過多次測量獲得多組數(shù)據(jù),來尋找一定的規(guī)律.下列哪個實驗在數(shù)據(jù)處理與分析上與其它三個實驗的不相同
C
C

A、探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系     B、探究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系
C、伏安法測量定值電阻與阻值       D、研究電磁鐵磁性強弱與電流的關(guān)系.
分析:(1)在“用伏安法測量小燈泡的電阻”實驗中,電壓表與燈泡并聯(lián),隨滑動變阻器接入電路的阻值減小,電路電流增大,燈泡兩端電壓變大,電壓示數(shù)應(yīng)變大,滑動變阻器兩端電壓變小,如果電壓表與滑動變阻器并聯(lián),則電壓表示數(shù)變大;閉合開關(guān),燈泡發(fā)光較暗,說明電路電流太小,電路電阻太大,電壓表與電流表有示數(shù),無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電流表與電壓表示數(shù)都不發(fā)生變化,說明滑動變阻器不能改變電路阻值,滑動變阻器可能同時接下面兩個接線柱,成為定值電阻,滑動變阻器可能接上面兩個接線柱,滑動變阻器沒有介入電路,被短路,綜合分析可知原因是滑動變阻器同時接下面兩個接線柱;
(2)根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表的量程,燈泡、滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,連接電路時要注意滑動變阻器的接法;
(3)燈泡電壓等于額定電壓時,燈泡正常發(fā)光,由表中數(shù)據(jù)找出燈泡額定電壓所對應(yīng)的電流,然后由歐姆定律求出燈泡的阻值;
(4)隨燈泡電壓與電流的增大,燈泡實際功率增大,燈絲溫度升高,燈絲電阻隨之變大,從溫度對電阻的影響分析燈絲電阻變化的原因;根據(jù)燈絲電阻與溫度的關(guān)系,結(jié)合功率公式分析家里的白熾燈在剛開燈的瞬間,容易發(fā)生什么情況;
(5)逐一分析各選項多次測量的目的,然后做出選擇.
解答:解:(1)電路接通后,移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小,電路的總電阻減小,電路電流增大,燈泡兩端電壓變大,滑動變阻器兩端電壓變小,電壓表的示數(shù)也變小了,說明電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端;合開關(guān)時,小燈泡發(fā)光較暗,說明電路電流太小,電路總電阻太大,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電流表與電壓表示數(shù)都不發(fā)生變化,說明滑動變阻器不能改變電路電阻,這是因為:滑動變阻器同時接下面兩個接線柱造成的;
故答案為:電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端;滑動變阻器同時接下面兩個接線柱.
(2)燈泡額定電壓是2.5V,電壓表選3V量程,滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,電路圖如圖所示;
故答案為:電路圖如圖所示.
(3)由表知,燈泡額定電壓U=2.5V對應(yīng)的電流
I=0.30A,燈泡正常發(fā)光時的電阻
R=
U
I
=
2.5V
0.3A
≈8.3Ω;
故答案為:8.3.
(4)由表中數(shù)據(jù)知:隨燈泡電壓與電流的增大,燈泡實際功率增大,燈絲溫度升高,燈絲電阻隨之變大,這表明:隨燈絲溫度升高,燈絲電阻變大;家里的白熾燈在剛開燈的瞬間,溫度較低,燈絲電阻R較小,燈泡兩端電壓U為220V不變,由公式P=
U2
R
可知燈泡的瞬時功率較大,溫度迅速升高而更容易把燈絲燒壞;
故答案為:燈絲電阻隨溫度的升高而增大;容易.
(5)A、探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系,B、探究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系,D、研究電磁鐵磁性強弱與電流的關(guān)系,多次測量的目的是:獲得多組數(shù)據(jù),來尋找一定的規(guī)律;C、伏安法測量定值電阻與阻值,多次測量的目的是:多次測量獲得數(shù)據(jù),求平均值來減小實驗誤差;故C實驗多次測量的目的與ABD多次測量的目的不同;
故選C.
點評:本題考查了實驗故障分析、連接實物圖、求燈泡電阻、溫度對燈絲電阻的影響及其應(yīng)用、實驗進行多次測量的目的判斷等問題,涉及的問題較多;分析電路故障時,要全面分析,找出各種可能的故障原因,最后綜合分析得出結(jié)論.
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