辽宁省实验中学物理欧姆定律单元测试卷附答案
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辽宁省实验中学物理欧姆定律单元测试卷附答案
一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.小明对“篮球在空气中是否受受到浮力”进行探究,由此进行一系列的思考与实验,并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲,将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上,阀门连接未充气的气球,且处于关闭状态。
加砝码使天平平衡。
打开阀门,气球变大(假设篮球体积不变),天平指针向
______偏转。
指针偏转的原因是__________________________________________。
(2)为测量篮球受到浮力大小,小明设计了如图乙所示的电路。
电路中电源电压U为6V,R 是力敏电阻,其阻值与所受压力F压的关系如图丙所示。
当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A,此时压敏电阻R大小为20Ω;当篮球给气球充气到体积为篮球2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A,力敏电阻R所受压力F B与篮球对左侧托盘的压力F A的关系如图丁所示,则定值电阻R0阻值为______Ω,篮球所受浮力为______N。
(3)图乙中篮球与气球内气体的总质量保持不变,并控制气球体积为篮球的2倍,在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值,就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。
若用此装置测量大于1.29kg/m3的空气密度,指针大概应在______(A/B)处。
【答案】右气球受到浮力变大 10 0.09
A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]打开阀门,气球变大,根据阿基米德原理,气球受到的浮力变大,蓝球对托盘的压力变小了,故天平指针向右偏转。
(2)[3]压敏电阻R 与定值电阻R 0串联,电流表测量电路的电流,电压表测定值电阻的电压,当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A ,根据串联电路的规律及欧姆定律
0116V 20100.2A
U R R I =
-=-Ω=Ω [4]由图丙知此时
F 1B =309N
当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A ,根据串联电路的规律及欧姆定律
2026V 10300.15A
U R R I =
-=-Ω=Ω 由图丙知此时
F 2B =300N
由图丁知
F B =50F A
故
11A 309N
5050B F F == 22A 300N
5050
B F F =
= 托盘A 所受压力的变化量
∆F A =
309N 50−300N 50
=0.18N 篮球给气球充气到体积为篮球的2倍,由阿基米德原理,即篮球所受的浮力为
F 浮=
1
2
×0.18N=0.09N (3)[5]气球体积为篮球的2倍,即气球的体积不变,现用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度,根据阿基米德原理,气球受到的浮力变大,篮球对托盘的压力变小,力敏电阻R 所受压力F B 也变小,可知压敏电阻变大,根据串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U =IR ,定值电阻的电压变小,即电压表示数变小,故用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度,指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧, 即A 处。
2.王小军同学用如图所示实物电路研究小灯泡的电阻,已知小灯泡上标有“3 V”字样。
(1)图中部分导线已连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
___
(2)根据实物图在虚线方框内画出实验电路图。
____
(3)将滑动变阻器的滑片移到某位置时,电路中电流表示数为0.2 A,电压表的示数如图所示,则电压表示数为________V,此时灯丝的电阻为________Ω。
(4)改变滑动变阻器的电阻,经多次实验,测得多组电压、电流值如表所示,请根据表中数据,在如图中作出小灯泡的U-I图象。
_____
【答案】 2.512.5
【解析】
【详解】
(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,如下图所示:
(2)先画出电源,从电源的正极出发,依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到负极,然后把电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(3)由图3可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡两端的电压为2.5V,
由I=可知,此时灯丝的电阻R===12.5Ω
3.小明同学用如图器材探究探究通过导体的电流与电阻的关系。
电源电压恒为6V,实验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(______)
(2)取10Ω的定值电阻接入电路,实验中正确连接电路,刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A,则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_____Ω;
(3)按选定规格的滑动变阻器依次实验记录数据如表:
实验次数1234
电阻R/Ω10152030
电流I/A0.30.20.150.1
分析可知表中4次实验,有一组数据是人为编造的,这次实验是第_____次(填序号),就现有器材,要完成全部4次实验,可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于_____V,在此电压下,完成全部4次实验定值电阻消耗功率最大为_____W,并调整部分电表量程即可。
【答案】 20 4 3.6 0.9
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]根据电路图,将变阻器左下接线柱连入电路中,电阻与变阻器串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]取其中一个电阻接入电路,实验中正确连接电路,即变阻器的最大电阻连入电路中,刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V 、0.2A ,由串联电路电压的规律,则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为
6V-2V
200.2A
V U U R I -=
==Ω滑大 (3)[3]当定值电阻为30Ω时,由电阻的串联规律,电路的最大电阻为
30Ω+20Ω=50Ω
由欧姆定律,电路的最小电流为
6V =0.12A 50
Ω
0.10A U I R '=
=> 故第4次实验数据是人为编造的; [4]根据串联电路电压的规律及分压原理有
V V R U U U R -=滑
定
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻最大,电压表示数最小,即
V V 6V 2030U U -Ω
=Ω
解得U V =3.6 V ,故要完成全部4次实验,可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6 V ,并调整部分电表量程即可。
[5]定值电阻消耗功率最大功率
()2
22
max 2
4U U R P I R R R R R R R R ⎛⎫⨯= ⎪+-+⎝⎭
滑滑滑== 当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时,定值电阻电功率最大,由并调整部分电表量程可知,R 滑=10Ω,故完成全部4次实验定值电阻消耗最大功率
()2
2max
6V ==0.9W 4410U P R =⨯Ω
滑
4.在探究“电流与电压、电阻的关系“实验中,实验室老师给小莉和小明同学分别准备了以下器材:电源(电压恒为4.5 V )、电压表、电流表。
滑动变阳器、开关。
“5Ω、10Ω、15Ω”的定值电阻各一个,导线若干。
(1)根据如图所示的实物图在虚线框内画出对应的电路图(______);
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,电压表的示数始终为0,经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a 、b 、c 、d 中的______(填字母);
(3)小莉同学在“探究电流与电压的关系”时,记录的电流表与电压表的示数如表一所示,请在坐标中描点画出U - I 图像(______),由此得出的实验结论是______;
表一
实验次数电压U/V电流I/A
1 1.00.2
2 1.50.3
3 2.00.4
4 2.50.5
表二
实验次数电阻R/Ω电流I/A
150.6
2100.3
3150.24
(4)小明同学在“探究电流与电阻的关系”时,测得的三组数据如表二所示。
由于操作不当,导致表二中第______次实验的数据存在情误,出错的原因是______。
小明及时纠正了错误,得出了正确的测量结果和实验结论。
接着小明又计算出本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是______。
【答案】 b 电阻一
定时,电流与电压成正比 3 没有保持定值电阻两端电压一定,定值电阻两端电压为3.6V,大于3V 2.5Ω~7.5Ω
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据电流从电源正极出发,经过依次经过各个电学元件后回到电源负极按照实物图连接,如图所示
(2)[2]闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,说明电路通路,电压表的示数始终为0,即电压表没有连接在电路中,则发生断路的导线是
b。
(3)[3]根据表一中的数据利用描点法将这些数据在坐标图上描出来,然后用一条光滑的直线将这些点依次连接起来,如图所示
[4]从画出的U- I图像可知随着电阻两端电压增大,通过电阻的电流也在增大,由此得出的实验结论是:电阻一定时,电流与电压成正比。
(5)[5][6]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,由表二数据可知,电阻两端电压
V
0.6A5Ω0.3A10Ω3V0.24A15Ω 3.6V
U IR
==⨯=⨯=≠⨯=
故第3次实验的数据存在错误,产生错误的原因是:定值电阻两端电压为3.6V,大于3V。
[7]定值电阻两端电压为3V,则电阻为15Ω时,第三次实验通过的电流应为
3
3
3
3V
0.2A
15Ω
U
I
R
===
根据串联分压可知滑动变阻器两端电压为
V
4.5V3V 1.5V
U U U
=-=-=
滑
当电路电流为0.2A时,滑动变阻器接入的阻值
3
1.5V
7.5Ω
0.2A
U
R
I
===
滑
滑
当电路电流为0.6A时,滑动变阻器接入的阻值
1
1.5V
2.5Ω
0.6A
U
R
I
'===
滑
滑
所以本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是2.5Ω~7.5Ω。
5.小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中将电路图连接成如图甲所示电路.
(1)连接电路时,开关必须是_____,滑动变阻器滑片置于___端(选填“C”或“D”).(2)实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化,经检查是导线连接问题,请你用笔面线代替导线将图甲电路连接完整_________.
(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流大小为_____A,它的阻值是_________Ω.通常情况下要进行多次测量,其目的是为了_______.
(4)另一位同学选择了一个标准的电阻箱(元件符号),若干开关、干电池及导线和一个电流表(电流表量程足够大)来测量定值电阻R的阻值,请你帮他在方框内设计完整的电路图______(画出一种即可).
【答案】断开 C 定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱 0.39 9 减小误差见解析【解析】
【分析】
【详解】
(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须是断开的,滑动变阻器滑片置于阻值最大处端的C处;
(2)由原电路图知道,电阻没有接入电路中,电压表、电流表、变阻器串联在电路中,所以实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化;实验中,电阻应与变阻器串联在电路中,电压表与电阻并联,定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱,故电路正确连接如下:
(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,即电压表选用小量程,分度值是0.1V,所以电压是2.7V,电流表的示数如图丙所示,则电流表选用小量程,分度值是0.02A,则通过定值电阻的电流大小是0.3A,由欧姆定律知道,它的阻值是:
R=U
I
=
2.7V
0.3A
=9Ω;
通常情况下要进行多次测量,其目的是为了取平均值减小误差;
(4)将两电阻并联,每个支路一个开关,电流表接在干路上,首先只接通定值电阻,记下电流表示数;将电阻箱阻值调到最大,再只接通电阻箱,将电阻箱阻值逐渐调小,使电流表示数与第一次相同,此时电阻箱示数即为定值电阻的阻值.故电路连接如图所示:
6.小兵利用图甲电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图中标明.
(1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路;
(________)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最______(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,将电阻箱调至某阻值,调节滑动变阻器时,他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于某处短路而造成的,被短路的是______;
(4)小兵调节电阻箱阻值R,进行多次实验,所绘制的I与1
R
关系图线如图乙所示,由此
可知U0=_____V,实验结论是:在电压一定时,_______;
(5)若由于电池电量不足,小兵换用4.5V电源后继续实验,进行了如下操作:
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验,实验完成后断开开关;
②再将电阻箱阻值调至15Ω后,闭合开关进行实验;
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏,将会导致________;
(6)小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究,在5Ω~25Ω范围内,他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的I与1
R
关系图线不可能是图丙中的______(选填“甲”或“乙”),理由是_______.
【答案】左电阻箱(或电压表) 2 通过导
体的电流与导体的电阻成反比电阻箱两端电压超过电压表量程乙当电阻箱阻值为
25Ω时,滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V
【解析】
【详解】
电压表应与待测电阻箱并联,因此实物图如下:
;
为保证开关接通时用电器安全,滑动变阻器应调至最大阻值,即将滑片移动至最左端;
第三空.电压表示数始终为零说明电阻箱没有分压,或电压表短路将电阻箱短接,因此故障为电阻箱或电压表短路;
由图乙可知,I =0.4A 时,11=0.2R
-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 00.4A?5Ω=2V U IR==; 由图像可知在电压一定时,电流I 与电阻的倒数
1R 成正比,即在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
在探究电流与电阻的关系,要保证电压相同因此①②两次操作之间要再次调节滑动变阻器分压,使电阻箱两端电压相同,如果未进行该操作,由串联电路分压,且串联电路电压比等于电阻比,可知会导致电阻箱两端电压超过电压表量程;
由图丙可知,甲I =0.35A 时,11=0.2R
-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 0.35A?5Ω=1.75V U I R ==甲甲甲
因为串联电路电压比等于电阻比,且变阻箱两端电压不变为1.75V ,可得当变阻箱电阻为25Ω时:
U R =U R 甲甲滑滑
即
1.75V 25Ω3V -1.75V =R 滑
可得:20ΩR =滑,滑动变阻器可满足分压需求.
乙I =0.15A 时,11=0.2R
-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 0.15A?5Ω=0.75V U I R ==乙乙乙
因为串联电路电压比等于电阻比,且变阻箱两端电压不变为0.75V ,可得当变阻箱电阻为25Ω时:
U R =U R 甲甲滑滑
即
0.75V 25Ω3V -0.75V =R 滑
可得:75ΩR =滑,滑动变阻器最大阻值为50Ω不能满足分压需求.
综上他根据实验数据描点所绘制的I 与
1R
关系图线不可能是图丙中的乙,理由是当电阻箱阻值为25Ω时,滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V .
7.用甲图测小灯泡电阻.灯泡正常发光的电压为2.5V .
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为_______A ,小灯泡的电阻为_______Ω;
(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮.其可能原因是_______(说出一种即可);
(3)若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻R 0可提供的情况下,下列电路中不能测出小灯泡电阻的是_______.
【答案】0.2 12.5 滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低 D
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A 量程,分度值为0.02A ,此时电流表的示数为0.2A ,由欧姆定律,小灯泡的电阻为:
2.5V 12.50.2A
U R I ===Ω; (2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,说明电路是连通的,小灯泡不亮,可能原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低,灯泡实际功率太小所致;
(3)A .由电路图可知,S 断开时,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压U x ;S 闭合时,R 0短路,电压表测电源电压U ,根据串联电路电压的规律,可得出S 断开时定值电阻的电压U 0=U –U x ,由欧姆定律可求电路中的电流0
x U U I R -=,从而得出待测电阻的大小 00
x x x U U R R I U U =
=-, 故A 不符合题意. B .S 断开时,电流表测通过定值电阻的电流I 0,由欧姆定律可求出电源电压U=I 0R 0; S 闭合时,电流表测并联电路干路的电流I ,根据并联电路各支路互不影响,两电阻并联时,通过定值电阻的电流大小不变,故根据并联电路电流的规律可知,通过待则电阻的电
流I
x =I-I 0,由欧姆定律可求待测电阻大小
000
x x I R U R I I I =
=-, 故B 不符合题意. C .S 断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流I ,根据电阻的串联和欧姆定律可得电源电压的表达式U =(R x +R 0)I ;S 闭合时,为R 0的简单电路,电流表测通过R 0的电流I 0,由欧姆定律可得电源电压的表达式U =I 0R 0,根据电源电压不变,则
(R x +R 0)I =I 0R 0,
可求待测电阻大小为
00(x I I R R I
-=
), 故C 不符合题意. D .无论开关断开与闭合,电压表都测电源电压,故不能测量待测电阻的大小.故答案为D .
8.某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U 0的大小和电阻R x 的阻值,电源电压U 0约为2V ~3V ,R x 的阻值约为6Ω~7Ω.实验室提供如下器材:导线若干、开关、电流表(量程0~0.6A ,0~3A )、电压表(量程0~3V ,0~15V )、滑动变阻器R (最大阻值为30Ω).请你思考完成下列问题:
(1)按照图甲用笔画线代替导线,连接好图乙中的实物图_________.
(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:U=_____.
(3)①正确连接电路后,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为_____(选填“最大”或“零”);
②移动滑动变阻器的滑片,读出4组电流表和电压表示数,分别以电流表的示数I 和电压表的示数U 为横坐标和纵坐标,在坐标纸上描点,把这4个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴),如图丙所示.从图丙中信息可求得:电源电压U 0=_____V ,电阻R x =_____Ω.
【答案】 U 0﹣IR x 最大 3 6
【解析】
(1)根据题中条件知,电压表和电流表都使用小量程,如电路图所示,除了电压表,其余元件全部串联起来,最后将电压表并联在滑动变阻器与电流表两端,两表连接时注意电流方向,如图:
(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:
根据U IR =得,R x 两端的电压为:X X U IR =,根据串联电路总电压等于各部分电压之和得电压表的示数为:00X X U U U U IR =-=-;
(3)①正确连接电路后,根据保护电路的原则,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大,则闭合开关后,电流最小,对电路起到保护作用.
②根据0X U U IR =-,将坐标中任意两组数据代入式子可得:
0 2.4V 0.1A x U R =+⨯;
0 1.8V 0.2A x U R =+⨯;
联合两式解得:6Ωx R =,03V U =.
点睛:关键是欧姆定律的应用,有一定难度,最后一问根据坐标图任意找出两个标点的数据,列出电源电压的关系式,即可解出答案.
9.小梅测量额定电压为2.5V 的小灯泡在不同电压下工作时的电阻,所用电源电压恒为4.5V ,她设计的电路如图甲所示.
(1)小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流,当小灯泡两端电压为_____V 时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,读出电流为_____A ,此时小灯泡电阻为_____Ω(结果保留一位小数).
(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小.于是她向老师请教,老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可,如图丙中a所示.请你用笔在图丁中将增加的导线a补画上去.
(________)
(3)小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为_____V到4.5V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于_____端(选填“左”或“右”).(4)小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流,并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示,由图可知小灯泡的电阻是_____(选填“变化”或“不变化”).小刚注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时,U﹣I图线几乎是一条直线,他认为在这个电压范围内小灯泡的
电阻是不变的.你赞同谁的观点?(请回答并说明理由)_____.
【答案】2.5 0.3 8.3 0
右变化的同意小灯泡的电阻是变化的观点,因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯
的电阻随电压的增大而变大
【解析】
【分析】
小灯泡正常发光时,利用欧姆定律
U
R
I
=可以计算小灯泡的电阻;滑动变阻器的分压式接法,可以使电流表和电压表的读数从0开始,但要注意接法的正确性,接线柱两下一上;小灯泡的电阻是变化的,电阻随温度的升高而变大.
【详解】
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以当小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡正常发光,由图可知,此时电流表示数为0.3A,此时小灯泡的电阻为
2.5V
8.3Ω
0.3A
U
R
I
≈
==;
(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小,图中滑动变阻器采用的是限流式接法,可以改成分压式接法,使电流表和电压表的读数从0开始,如图所示:
(3)图丙的电路采用的是滑动变阻器的分压式接法,可以使小灯泡两端电压的变化范围为0V到4.5V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于右端,使电流表和电压表的读数从0开始,保护电流表和电压表的安全使用.
(4)小灯泡的U﹣I图线是曲线,可知小灯泡的电阻是变化的,电流是0.2A时,电阻是:
1
1
1
1V
=5Ω
0.2A
U
R
I
==;电流是0.25A时,电阻是:2
2
2
2V
=8Ω
0.25A
U
R
I
==,而且电阻随温度的升高而变大.因此同意小灯泡的电阻是变化的观点,因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯的电阻随电压的增大而变大.
10.小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整__________.(导线不能交叉)(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最_____端.(选填“左”或“右”)
(3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数.但灯泡不亮,原因可能是_____.A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示:
在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是_____;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是_____.
(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω.
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是_____.【答案】左 D 1.00 0.20 8.3 温度越高,小灯泡电阻越大
【解析】
(1)如图电路,将电压表并联在灯泡两端即可,根据灯泡的额定电压为2.5V,所以连接电压表的“3V”接线柱到灯泡的右端,再连接电压表的负接线柱到灯泡的左端,如图:
(2)根据保护电路的原则,连好电路后,闭合开关前,应滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端,所以滑片应位于左端.
(3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数.但灯泡不亮,其原因:
A.小灯泡断路时,电流表不会有示数,不正确;
B.小灯泡短路时,电压表不会有示数,不正确;
C.滑动变阻器断路时,电压表、电流表都不会有示数,不正确;
D.滑动变阻器接入电路的阻值过大时,电流过小,灯泡的实际功率小,所以灯泡不发光,故D 正确,选D .
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表1所示:在分析实验数据时,电压从1V 增大到2.5V 的过程中,电流从0.14A 增大到0.30A ,而第二次的电流为1.00A ,所以这一个数据有明显的错误,即1.00A 是错误的,明显不符合实际;
若此错误是看错电表量程导致的,因为电流表的两个量程为5倍的关系,即该数据的正确值应是: 1.00A =0.20A 5
I =; (5)灯泡的额定电压为2.5V ,根据实验数据可知,此时电流为0.30A ,所以小灯泡正常发光时的电阻是:
2.5V =8.3Ω0.30A
U R I ==; (6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,原因是当电压增大时,灯泡的实际功率变大,灯丝温度升高,而通常的金属电阻随温度的升高电阻变大,即原因是:灯丝电阻随温度升高而增大.
点睛:重点是测量灯泡电阻的实验,注意牢记电流表两个量程的倍数关系,即大量程是小量程的5倍;另外也要清楚灯丝电阻随温度的升高而增大的特点.。