Question

【題目】在“測(cè)定小燈泡功率與電阻”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3．8V．

(1)請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成電路連接_________．

(2)連接電路，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是____．

(3)排除故障后，在將滑動(dòng)變阻器的滑片從一端緩慢移到另一端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)U與滑片移動(dòng)距離x的關(guān)系如圖乙所示，電壓調(diào)節(jié)非常不方便，這是由于選用了 __(選填“A”或“B”)滑動(dòng)變阻器．可供選用的滑動(dòng)變阻器：

滑動(dòng)變阻器A(阻值范圍0-500，滑片行程10cm)；

滑動(dòng)變阻器B(阻值范圍0-50，滑片行程10cm)．

(4)換用了另一個(gè)滑動(dòng)變阻器并接通電路后，移動(dòng)滑片位置，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3．8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則其額定功率為____W．

(5)實(shí)驗(yàn)中剛剛測(cè)完上述(4)中的一個(gè)數(shù)據(jù)，電流表突然損壞了．他們找到了一個(gè)阻值為10的定值電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)并設(shè)計(jì)出電路圖，重新進(jìn)行了測(cè)量．請(qǐng)完成以下步驟：

步驟一： S2與接線柱1接通，閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為____

步驟二：保持滑動(dòng)變阻器阻值____（選填“變大”、“不變”、“變小”），將S2改與接線柱2接通，讀取電壓表讀數(shù)UR。

步驟三：斷開S1、S2，整理器材。

寫出燈泡額定功率的表達(dá)式P=____．(用已知量和測(cè)量量表示)

(6)小剛想在上述實(shí)驗(yàn)的甲圖基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數(shù)據(jù)之后，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比，請(qǐng)指出他的實(shí)驗(yàn)方法的不合理之處________．

(7)小剛又用下圖進(jìn)行“伏安法測(cè)電阻”， 如果考慮到電流表本身有一定的電阻（有分壓作用），電壓表本身也有一定的電阻（有分流作用），則測(cè)量值比真實(shí)值____________（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）；如果電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U和I，而它們自身電阻分別為Rv和RA，則Rx。更準(zhǔn)確的表達(dá)式為_____________（數(shù)學(xué)表達(dá)式用已知字母表示）。

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 A 1.9w 3.8V 不變 0.836UR /（6-UR） 燈絲電阻隨溫度的變化而變化 偏小 URv/(IRv-U)

【解析】（1）燈泡的額定電壓為3.8V，則電壓表的量程為0～15V，且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：

（2）連接電路，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動(dòng)，說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦�，可能是燈泡斷路�?/span>

（3）由圖乙可知，滑片移動(dòng)時(shí)燈泡兩端電壓的變化開始不很不明顯，說明滑動(dòng)變阻器選擇最大的阻值較大，為使電壓調(diào)節(jié)方便應(yīng)選B滑動(dòng)變阻器；

（4）由實(shí)物電路圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則乙圖中電流表的示數(shù)為0.5A，其額定功率為P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；

（5）實(shí)驗(yàn)步驟：①電路圖如圖所示

②步驟一：S2 與接線柱1接通，閉合S1 ，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為3.8V；

步驟二：保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，將S2 改與接線柱2接通，讀取電壓表讀數(shù)UR ；

步驟三：斷開S1 、S2 ，整理器材

③根據(jù)滑動(dòng)變阻器的不變得：6V3.8V/I=6VUR/UR/R0，解得：I=0.22UR/6UR

小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.22UR/6UR=0.836UR/6UR

（6）研究一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系時(shí)要控制電阻不變，而燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，是他的實(shí)驗(yàn)方法的不合理之處；

（7）圖2中，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)大于實(shí)驗(yàn)通過待測(cè)電阻的電流，根據(jù)R=U/I，所測(cè)電阻偏��；

根據(jù)分流原理：RV/RX＝IX/IV--------③

根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，I=IX +IV -------④

待測(cè)電阻RX =U/IX------⑤

由③④⑤得：RX =（RV/IRVU）×U