做“測量小燈泡電阻”實驗,實驗室有如下器材:電源(電壓恆為6V)、小燈泡(額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為12...
問題詳情:
做“測量小燈泡電阻”實驗,實驗室有如下器材:電源(電壓恆為6V)、小燈泡(額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為12Ω)、電流表、電壓表、開關各一個、規格分別為R1“10Ω 1A”和R2“50Ω0.5A”的滑動變阻器各一個、導線若干.
(1)小紅設計了圖*所示的電路,她應選用規格為 ________的滑動變阻器(選填“R1”或“R2”).
(2)正確連接電路後,閉合開關,若小燈泡斷路,則出現的情況是電流表和電壓表示數情況為。(_____)
A. 有,無 B. 無,有 C. 無,無 D. 有,無
(3)排除故障後,移動滑動變阻器滑片在不同位置,小燈泡U—I圖象如圖乙所示,小燈泡的電阻為________Ω.
(4)在沒有電壓表、只有電流表的情況下,小紅增加了一隻10Ω的定值電阻R並利用原有器材,也測出了額定電壓為2.5V小燈泡的電阻.步驟如下:
①按照如圖*所示的電路圖正確連接實物電路;閉合開關,調節滑動變阻器滑片,使電流表示數為________A時,燈泡正常發光;
②斷開開關,保持________不變,將電流表改接在燈泡所在支路中,再閉合開關,讀出電流表示數為I2 。
③小燈泡電阻的表達式為RL=________.
【回答】
(1)R2(2)B(3)10(4)0.25;滑動變阻器滑片位置不變;2.5V/I2
【考點】伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】解:(1)電源電壓U=6V,燈泡正常工作時,燈泡額定電壓:UL=2.5V,則燈泡正常發光時的電流I=≈0.21A, 根據串聯電路兩端的總電壓等於各電阻兩端的電壓之和可知:滑動變阻器兩端電壓U滑=U−UL=6V−2.5V=3.5V, 滑動變阻器連入阻值R滑=≈16.7Ω, 所以應選R2 ,50Ω 0.5A的滑動變阻器; (2)正確連接電路後,閉合開關,若小燈泡斷路,則電流表無示數,電壓表有示數且接近電源電壓; (3)由小燈泡的U—I圖象可知,當UL=2.5V時電流為IL=0.25A, 則小燈泡的電阻為RL=10Ω; (4)①按照如圖*所示的電路圖正確連接實物電路;閉合開關,調節滑動變阻器滑片,使電流表示數為0.25A時,燈泡正常發光; ②斷開開關,保持滑動變阻器滑片位置不變,將電流表改接在燈泡所在支路中,再閉合開關,讀出電流表示數為I2; ③小燈泡電阻的表達式為RL=. 故*為:(1)R2;(2)B;(3)10;(4)①0.25;②滑動變阻器滑片位置不變;③2.5V/I2.
【分析】(1)根據歐姆定律求出燈正常發光時的電流大小,由串聯電路電壓和電流的規律,求出滑動變阻器連入電路中的最小阻值,確定變阻器的規格; (2)小燈泡不亮,電流表無示數,説明電路可能斷路;電壓表有示數,説明與電壓表與電源是連通;則與電壓表並聯的燈之外的電路是連通的,則與電壓表並聯的燈斷路了; (3)由圖乙找出小燈泡在額定電壓電壓下對應的電流大小,根據歐姆定律即可求出小燈泡的電阻; (4)在沒有電壓表的情況下,定值電阻R和電流表相當於電壓表;將電流表與R串聯,再與燈並聯,首先使通過R的電流為0.25A,由歐姆定律和並聯電路電壓的規律,燈正常發光; 保持滑片的位置不變,將電流表與燈串聯,因電路的連接沒有改變,各元件兩端的電壓不變,讀出電流表示數,根據歐姆定律即可求可求出小燈泡的電阻.
知識點:電阻的測量
題型:實驗,探究題