【題目】同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做電學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡標(biāo)有“3.8 V”字樣,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω 1 A”字樣,電源電壓為6 V且保持不變。
(1)①如圖甲是小喬連接的“測(cè)量小燈泡電阻”的部分實(shí)驗(yàn)電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整(滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮)。
②連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)_______,小喬正確連接電路后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表沒有示數(shù),如果燈絲斷了,此時(shí)電壓表的示數(shù)約為_________V。
③排除故障后,調(diào)節(jié)變阻器的滑片,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙,則通過小燈泡的電流為_________A,它正常發(fā)光時(shí)的電阻為_________Ω。(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)
(2)小喬還想探究“電路中電流與電阻的關(guān)系”,老師取走小燈泡,拿來幾個(gè)定值電阻,小喬先把10Ω電阻連人如圖丙所示的電路,實(shí)驗(yàn)中,將變阻器的滑片移到某一位置時(shí),讀出電壓表的示數(shù)為4.5 V,并讀出電流表此時(shí)的示數(shù),緊接著小喬想更換電阻再做兩次實(shí)驗(yàn),可供選擇的電阻有20Ω、30 Ω、40Ω定值電阻各一個(gè)
①為了保證實(shí)驗(yàn)成功,他應(yīng)該選擇的電阻是________Ω和_________Ω;
②該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:電壓一定時(shí),____________________。
【答案】 斷開 6 0.3 12.7 20 30 電流與電阻成反比
【解析】(1)①燈泡的額定電壓為3.8V,電壓表應(yīng)選0~15V的量程與燈泡并聯(lián);滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱與電源的正極相連即可,如下圖所示:
②為保護(hù)電路,連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開;電壓表相等于斷路,正確連接電路后,如果燈絲斷了,則電流表的示數(shù)為0,電壓表測(cè)電源的電壓即示數(shù)為6V;
③電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,
根據(jù)歐姆定律可得,此時(shí)燈泡的電阻;
(2)①為了保證實(shí)驗(yàn)成功,要保證更換電阻后電壓表的示數(shù)仍為4.5V,
因?yàn)殡娫措妷簽?V,
所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓只能是1.5V,
即:U1:U2=4.5V:1.5V=3:1,
因?yàn)閮呻娮璐?lián),
所以R1:R2=U1:U2=3:1,
故滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻為10Ω,
故R1≤30Ω,
只能選20Ω或30Ω;
②根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比.
故答案為:
(1)①如上圖所示;②斷開;6;③0.3;12.7;
(2)①20;30;②電流與電阻成反比.
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(2)小王攀巖過程中至少做了多少功?
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