解:(1)電源的電壓為6V,根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓特點(diǎn)可知,電阻分得的最大電壓為6V,所以電壓表選015V的量程;根據(jù)第三問可知,電流表選00.6A的量程;滑片向左移時(shí)電流表示數(shù)變大,故向左移時(shí)接入電阻應(yīng)變小,所以應(yīng)接
滑動(dòng)變阻器的A接線柱,如右圖所示:
電流從正極出發(fā),以次經(jīng)過電流表、電阻、滑動(dòng)變阻器、開關(guān),最后把電壓表并在電阻的兩端,電路圖如右圖所示:
(2)連接電路時(shí),開關(guān)處于斷開狀態(tài),避免連接完最后一根導(dǎo)線,電路中就有電流,可能會(huì)損壞電路元件.滑動(dòng)變阻器的滑片處于B端,連入電路的阻值最大,電流最小,對(duì)電路起到保護(hù)作用.
(3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω后,電阻兩端的電壓會(huì)變大,因此應(yīng)當(dāng)減小電路中電流,滑片應(yīng)向B端移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為4V;電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的示數(shù)為0.2A.
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 電壓/V | 電阻/Ω | 電流/A |
1 | 4 | 10 | 0.4 |
2 | 4 | 20 | 0.2 |
(4)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)次數(shù)太少,存在很大的偶然性,應(yīng)該多次測(cè)量才能得出普遍規(guī)律;在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),需要加上“電壓一定”的條件.
(5)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)方法是伏安法,原理是P=UI
(6)電壓表有示數(shù),且接近電源電壓,電壓表串聯(lián)在電路中,燈泡斷路,電流表無(wú)示數(shù).
(7)電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的示數(shù)為0.3A.
燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(8)電功率的單位為:W;小燈泡3.8V時(shí)的電功率為1.14W;故表格如下:
電壓 U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.8 | 4.0 |
電流 I/A | 0.18 | 0.2 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | -- | 0.32 |
電功率P/(W) | 0.18 | 0.3 | 0.44 | 0.625 | 0.84 | 1.14 | 1.28 |
燈泡發(fā)光情況 | 很暗-----→微亮----→正常發(fā)光→很亮 |
(9)實(shí)驗(yàn)過程中,燈泡越來(lái)越亮,實(shí)際功率越來(lái)越大,燈泡亮度取決于燈泡的實(shí)際功率.
(10)測(cè)量小燈泡的電阻的原理是R=
,根據(jù)歐姆定律分別求出不通電壓下燈泡的電阻,可知當(dāng)燈的電壓不同時(shí),功率不同,燈越亮,燈絲的溫度越高,電阻越大.
故答案為:(1)如圖所示;(2)斷開;B;(3)B;如表格所示;(4)不合適;實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少(沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)) 結(jié)論缺少“電壓一定”的前提;(5)伏安法;P=UI;(6)燈泡處開路(或“燈泡燈絲斷了”、“燈泡與燈座接觸不良”等合理答案均可);(7)1.14W;(8)如表格所示;(9)實(shí)際功率;實(shí)際功率越大;(10)R=
,不同,燈絲電阻受溫度影響.
分析:(1)根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程,且與電阻并聯(lián);根據(jù)第三問可知電流表的量程,且與電阻串聯(lián);滑動(dòng)變阻器一上一下的原則與電阻串聯(lián),滑片向左移時(shí)電流表示數(shù)變大,故向左移時(shí)接入電阻應(yīng)變小,則可知滑動(dòng)變阻器的接法;根據(jù)電流流向法和先出后并的原則畫出電流圖.
(2)為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處.
(3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω后,電阻兩端的電壓會(huì)變大,因此應(yīng)當(dāng)減小電路中電流,滑片應(yīng)向B端移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為4V;電流表示數(shù)可以根據(jù)量程和分度值來(lái)確定.
(4)應(yīng)該進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),測(cè)出多組數(shù)據(jù);由于采用的控制變量法,所以在得出結(jié)論時(shí)需要加上一定的條件.
(5)伏安法測(cè)量小燈泡電功率的原理是:用電壓表測(cè)出燈泡兩端的電壓,用電流表測(cè)出通過燈泡的電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡的電功率.
(6)電流表指針不動(dòng),如果電路電流太小,電路正常,燈泡不亮,燈泡兩端電壓較小,電壓表示數(shù)較小;如果電路無(wú)電流,電路斷路,燈泡不亮,電壓表示數(shù)為電源電壓,電壓表串聯(lián)在電路中,燈泡斷路.
(7)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù),根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率
(8)根據(jù)電功率的單位和額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等,進(jìn)行解答
(9)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出,燈泡亮度跟燈泡實(shí)際功率有關(guān),燈泡實(shí)際功率越大,燈泡越亮.
(10)測(cè)量小燈泡的電阻的原理是R=
,根據(jù)歐姆定律分別求出不通電壓下燈泡的電阻,可知當(dāng)燈的電壓不同時(shí),功率不同,燈越亮,燈絲的溫度越高,電阻越大.
點(diǎn)評(píng):本題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,考查了伏安法測(cè)一段電路中的電流跟電阻的關(guān)系、測(cè)燈泡的額定功率和電阻實(shí)驗(yàn)的原理、注意事項(xiàng)、電路故障等,綜合性強(qiáng),給解題帶來(lái)了很大的困難.