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在“测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V. (...

在“测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)电路接通后,小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时,电压表的示数也变小了,你认为电路连接中存在的错误是______
(2)改正电路后,他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中:
       实验次序
物理量
1234
电压U/V2.52.01.51.0
电流I/A0.300.260.220.20
电阻R/Ω7.76.85.0
小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数).
(3)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这说明电阻的大小与______有关.这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝______烧断(选填“容易”或“不容易”).
(4)小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流表已被烧坏.请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路.把你设计的实验电路图画在答题卡中的虚线框内(电炉丝的符号为“manfen5.com 满分网”).
(1)电要判别电路中哪里出错,要看电压表、电流表的示数变化.假如电流表有读数,电压表没有读数,则电压表所测的用电器短路;假如电流表没有读数,电压表有读数,则电压表所测的用电器断路;假如电压表示数随滑动变阻器电阻的增大而增大,则电压表接在了变阻器两端; (2)在额定电压下的发光为正常发光,从表格总读出灯泡两端电压为额定电压时对应的电流,利用R=计算电阻; (3)导体电阻随温度变化而变化,灯丝电阻变化的原因是温度变了.白炽灯在刚开灯的瞬间,温度较低,电阻较小,瞬时功率P=较大,容易烧坏; (4)可用滑动变阻器和待测电阻串联,用电压表和待测电阻并联:利用动变阻器的最大阻值和它两端的电压,可以起到电流表的作用,以及滑片P的移动可以改变电路的连接方式,从而使电压表测量不同电路两端的电压,由此可以得到滑动变阻器两端的电压.进而可以求得待测电阻的阻值. 【解析】 (1)电压表示数减小的缘由是由于电压表接在了滑动变阻器两端,电压表电阻减小,电路中电流增大,依据U=IR,定值电阻两端电压增大,所以变阻器两端电压减小; (2)从表中数据可以看出:U=2.5V,I=0.30A, 根据I=,小灯泡正常发光时的电阻为:R==≈8.3Ω; (3)①由表知,随电压的增大,灯丝电阻不断增大,电压变大灯丝的发热功率变大,灯丝温度升高,这说明电阻的大小与温度有关; ②白炽灯在刚开灯的瞬间,温度较低,电阻较小,瞬时功率P=较大,容易烧坏; (4)设计电路如下图所示: ①当滑片P位于最左端时,滑动变阻器没有接入电路,此时电压表测量电源电压U; ②当滑片P位于最右端时,滑动变阻器全部接入电路,此时滑动变阻器的最大阻值R2与待测电阻R1串联接入电路,电压表测量待测电阻两端的电压U1; ③则滑动变阻器两端的电压U2=U-U1; 此时电路中的电流:I=; 再利用此时R1两端的电压U1,即可求出待测电阻R1的阻值. 故答案为:(1)电压表接在了滑动变阻器两端; (2)8.3; (3)温度;容易; (4)如上图.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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