【題目】張皓同學(xué)做“測定小燈泡電功率”的實驗,設(shè)計的電路圖如圖甲所示,小燈泡所標(biāo)示的額定電壓為2.5V.

(1)張皓同學(xué)按甲圖連好電路如圖甲所示,閉合開關(guān)前,他應(yīng)將滑片P移到滑動變阻器的最___________(選填“左”或“右”)端;

(2)接著檢查電路連接,他發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯了,請你在甲圖中在應(yīng)改動的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法;

(3)改正連接后,他閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)為0,移動滑動變阻器的滑片P可以改變電流表的示數(shù),那么電路的故障原因是:______________;

(4)排除故障后進行實驗,他根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),畫出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示,由圖象可知小燈泡的額定功率是______________W;

(5)由步驟(5)知小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線,他結(jié)合實驗過程分析得知,形成的原因是:__________________

(6)張皓同學(xué)又設(shè)計了兩種測量定值電阻Rx阻值的實驗電路方案,方案中定值電阻的阻值為R0

方案一:閉合開關(guān)S,如果電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為Ul和U2,則電阻Rx的阻值表達式為Rx=____

方案二:電路中Rx≠R0,將S接到a,讀出電流表的示數(shù)I1;再將S接到b,讀出電流表的I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2.請判斷結(jié)果是否正確并簡要說明理由:____________

【答案】1)左;

2)如圖所示

3)小燈短路;

40.75;

5)燈絲電阻隨溫度的變化而變化;

6;不正確,沒有控制RxRo兩端的電壓相等

【解析】試題分析:(1)為保護電路,閉合開關(guān)前,滑到變阻器連入電路中的電阻最大,即滑片P移到滑動變阻器的最左端;

2)原圖中電壓表并聯(lián)在燈和變阻器的兩端了,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在燈的兩端,如下圖所示:

3)他閉合開關(guān),電流表有示數(shù),說明電路為通路;移動滑動變阻器的滑片P可以改變電流表的示數(shù),說明變阻器沒有問題;發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電壓表示數(shù)為0,說明可能小燈泡短路了,而導(dǎo)致電壓表并聯(lián)在一根導(dǎo)線兩端;

4)在圖乙中,燈在額定電壓下對應(yīng)的電流為0.3A,燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;

5)因燈的電阻隨溫度的變化而變化,R=,所以小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線;

6流過電路的電流I=,由歐姆定律得RX的阻值RX=

該方案不正確,因為:在串聯(lián)電路中,根據(jù)分壓原理,用電器兩端電壓與其阻值成正比,因Rx≠R0,當(dāng)開關(guān)Sa撥到b時,電阻R0RX兩端的電壓不相等,所以實驗過程中沒有保持RxR0兩端的電壓相等.

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