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(2005•绵阳)(1)如图甲所示的电路,电源电压U0=2.0V保持不变,R0为定值电阻,R0=4.0Ω,闭合S后,移动滑动变阻器的滑片P,测出滑片P在a、b、c、d、e五个位置时的电流和电压值,并将五组

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(2005•绵阳)(1)如图甲所示的电路,电源电压U0=2.0V保持不变,R0为定值电阻,R0=4.0Ω,闭合S后,移动滑动变阻器的滑片P,测出滑片P在a、b、c、d、e五个位置时的电流和电压值,并将五组数据在U-I图中描点、连线,得到如图乙所示的一直线段,纵横坐标轴上只标出部分坐标.已知a、e是变阻器的两个端点.回答下列问题:
①开始测量时滑片应该从______(选填a、b、c、d、e)位置开始滑动.
②当滑片在b位置时,电流表指针如图丙所示,则读数lb=______A.
③滑片位于d位置时,滑动变阻器接入电路的电阻值Rd=______Ω
④滑动变阻器的最大阻值是______Ω.
(2)在用伏安法做测定额定电压为2.5V,电阻约为10Ω的小灯泡L的额定电功率的实验时,张强小组和李辉小组的实验电路分别如图(a)和(b)所示.实验中张强小组测得的额定功率为0.625W,李辉小组测得的额定功率为0.500W.他们交流时发现,两组测得的额定电功率并不相同,于是向老师提出问题“为什么两组测得的电功率不同呢?”老师笑而不答,要他们自己去进一步探究.同学们开始了热烈的讨论:甲同学认为“可能两只小灯泡的额定功率本来就不同”;乙同学认为“可能是实验的操作不当引起的”;丙同学认为“可能是测量的读数不对引起的”;丁同学认为“可能是两小组所用电表不一致引起的”;戊同学仔细观察两组实验电路,认为“可能是电路不同引起的”.

①以上同学们所做的讨论,属于他们进一步探究过程中的______要素.
②为了确定五位同学的观点是否正确,两组同学首先各自仔细检查了电路接线情况,又重做了实验,在正确操作和读数的情况下,测量结果不变,于是他们排除了______两同学的认为.接着两组同学仍用自己小组的器材,只是互相用对方电路进行实验,分别得到了与对方原测量相同的结果,于是他们又排除了另外两同学的认为.最后他们一至同意______同学认为的可能性最大.
③他们再进一步分析、讨论后认为,从理论上讲,两个小组所测定的电功率都不是小灯泡的额定电功率,也不是小灯泡的实际电功率.这是因为实际的电流表的电阻不是______,实际的电压表的电阻不是______.
④最后,他们得到结论:用(a)、(b)两电路测得的电功率都比灯泡的实际电功率______;用(a)电路测得的电功率比灯泡的额定电功率______;用(b)电路测得的电功率比灯泡的额定电功率______.(选填“较大”或“较小”)
▼优质解答
答案和解析
解(1)①从乙图中可以看出,滑片在从a点滑到e点的过程中,电压表的示数在逐渐的减小,电路中的电流在逐渐的变大,故说明滑动变阻器接入的电阻值在逐渐的减小,故从滑片从a点开始滑动;
②当滑片位于e点时滑动变阻器接入电路中的电阻值为零,此时电路中的电流达到最大值,即I最大=
2.0V
4.0Ω
=0.5A,故电流表的量程应该选择0~0.6A的.故当滑片位于b位置时,电流的示数可以从电流表的指针所在的位置读出,指针指在0.2A向右3个小格故示数为:0.2A+0.02A×3=0.26A;
③从图中获悉,当滑动变阻器的滑片位于d位置时,电压表的示数为0.4V,故根据串联电路的特点可知,定值电阻两端的电压为1.6V,然后再根据串联电路的特点和欧姆定律得出滑动变阻器接入的阻值.具体解答如下:
U0=U-U=2.0V-0.4V=1.6V;I0=
U0
R0
=
1.6V
4.0Ω
=0.4A
∵串联,∴I0=I=0.4A
R=
U
I
=
0.4V
0.4A
=1Ω;
④由题意知,a点的电流值最小,则滑动变阻器的阻值最大;
由图象知,a点时电压表的示数为1.2V,则R0两端的电压为U0′=2.0V-1.2V=0.8V;
则电路中的电流值为I=I0′=
U0′
R0
=
0.8V
4.0Ω
=0.2A;
所以滑动变阻器的阻值Ra=
Ua
I
=
1.2V
0.2A
=6Ω;
(2)①五位同学根据情况作出猜想,所以这属于猜想与假设步骤;
②进行实验时,五位同学进行了正确操作和读数,发现测得的数据不变,可知乙、丙同学的猜想是错误的;
两组同学仍用自己小组的器材,只是互相用对方电路进行实验,分别得到了与对方原测量相同的结果,这说明甲丁同学的猜想错误,结果不同可能是由电路不同引起的;
③实际的电流表的电阻不是零;
实际的电压表的电阻不是无限大;
④由a图知,电压表的示数等于灯泡的实际电压,但电流表的示数大于灯泡的实际电流,所以根据P=UI计算出的电功率大于灯泡的实际功率;
电压表的示数等于灯泡的额定电压,电流表的示数等于灯泡的额定电流加通过电压表的电流,大于灯泡的额定电流,所以用(a)电路测得的电功率比灯泡的额定电功率偏大;
由b知,电流表的示数等于灯泡的实际电流,但电压表的示数大于灯泡的实际电压,所以根据P=UI计算出的电功率大于灯泡的实际功率;
灯泡与电流表的总电压等于2.5V,所以灯泡两端的实际电压低于额定电压,则电流表的示数低于灯泡的额定电流,所以此时测得的灯泡的额定功率偏小.
故答案为:(1)①a;②0.26;③1;④6;(2)①猜想与假设;②乙、丙;戊;③零;无限大;④较大;较大;较小.
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