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小斌学了“伏安法”测电阻后,看到自己买的学具里有小灯泡,决定来测量一下小灯泡的电阻,他还观察到小灯泡上标有“2.5V”的字样.(1)实验原理是R=UIR=UI.图1是他连接的电路,还有
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小斌学了“伏安法”测电阻后,看到自己买的学具里有小灯泡,决定来测量一下小灯泡的电阻,他还观察到小灯泡上标有“2.5V”的字样.
(1)实验原理是
(2)当他连完最后一根导线时,灯立即发光,则可能是因为他在连接电路时______;若电压表示数接近电源电压,电流表指针有明显偏转,但无论怎样调节滑动变阻器,两个表的示数都不变,原因可能是______;
(3)小斌将测量得到的数据及计算结果填入下面的表格中:
可以得出小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数),还可以知道该灯泡的额定功率为______W;
(4)从数据中小斌发现灯泡电阻是在变化的,这是因为灯丝电阻会随______的变化而改变;他把几次实验算出的电阻值加起来求平均值,这种做法______(填“合理”或“不合理”).
(5)他想继续测量另一个定值电阻Rx的大小时,电压表不慎损坏,经过思考,他利用电流表、干电池、已知最大阻值为Rp的滑动变阻器、开关、导线设计出如图2电路图:实验步骤为:
①按照电路图连接实物,连线时断开,滑片置于最大阻值处:
②闭合开关,读出此时电流表的示数为I1;
③将滑片移到最小阻值处,读出此时电流表的示数为I2;
④断开开关,整理器材,并把滑动变阻器的最大阻值Rp记录下来.则Rx=
(用符号表示)
(1)实验原理是
R=
U |
I |
R=
.图1是他连接的电路,还有部分没有连接完整,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整,要求滑片向左移时灯泡变亮;U |
I |
(2)当他连完最后一根导线时,灯立即发光,则可能是因为他在连接电路时______;若电压表示数接近电源电压,电流表指针有明显偏转,但无论怎样调节滑动变阻器,两个表的示数都不变,原因可能是______;
(3)小斌将测量得到的数据及计算结果填入下面的表格中:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压U/V | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
电流I/A | 0.30 | 0.26 | 0.22 | 0.18 |
电阻R/Ω | 7.7 | 6.8 | 5.6 |
(4)从数据中小斌发现灯泡电阻是在变化的,这是因为灯丝电阻会随______的变化而改变;他把几次实验算出的电阻值加起来求平均值,这种做法______(填“合理”或“不合理”).
(5)他想继续测量另一个定值电阻Rx的大小时,电压表不慎损坏,经过思考,他利用电流表、干电池、已知最大阻值为Rp的滑动变阻器、开关、导线设计出如图2电路图:实验步骤为:
①按照电路图连接实物,连线时断开,滑片置于最大阻值处:
②闭合开关,读出此时电流表的示数为I1;
③将滑片移到最小阻值处,读出此时电流表的示数为I2;
④断开开关,整理器材,并把滑动变阻器的最大阻值Rp记录下来.则Rx=
I1R0 |
I2−I1 |
I1R0 |
I2−I1 |
▼优质解答
答案和解析
(1)测出灯泡两端电压与电流,由欧姆定律:I=
的变形公式R=
可以求出灯泡电阻;滑片向左移时灯泡变亮,滑动变阻器应接左下接线柱A,把滑动变阻器与开关串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示.
(2)连完最后一根导线时,灯立即发光,这是由于连接电路时没有断开开关造成的;电压表示数接近电源电压,电流表指针有明显偏转,但无论怎样调节滑动变阻器,两个表的示数都不变,这是由于滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器被断路造成的.
(3)由表中实验数据可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.3A,∵I=
,∴灯泡电阻R=
=
≈8.3Ω.
(4)由于灯丝电阻受温度影响,随温度的变化而变化,因此由实验数据可知,灯泡电阻是在变化的;灯泡在不同电压下的电阻不同,求灯泡不同电压下电阻的平均值的做法是错误的.
(5)将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1,则U=I1(R0+Rx)①;
将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2,则:U=I2Rx ②;
由①②得:U=I2Rx=I1(R0+Rx),待测电阻阻值Rx=
.
故答案为:(1)R=
;电路图如图所示;(2)没有断开开关;滑动变阻器同时接上面两个接线柱;(3)8.3;0.75;(4)温度;不合理;(5)
.
U |
R |
U |
I |
(2)连完最后一根导线时,灯立即发光,这是由于连接电路时没有断开开关造成的;电压表示数接近电源电压,电流表指针有明显偏转,但无论怎样调节滑动变阻器,两个表的示数都不变,这是由于滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器被断路造成的.
(3)由表中实验数据可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.3A,∵I=
U |
R |
U |
I |
2.5V |
0.3A |
(4)由于灯丝电阻受温度影响,随温度的变化而变化,因此由实验数据可知,灯泡电阻是在变化的;灯泡在不同电压下的电阻不同,求灯泡不同电压下电阻的平均值的做法是错误的.
(5)将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1,则U=I1(R0+Rx)①;
将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2,则:U=I2Rx ②;
由①②得:U=I2Rx=I1(R0+Rx),待测电阻阻值Rx=
I1R0 |
I2−I1 |
故答案为:(1)R=
U |
I |
I1R0 |
I2−I1 |
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