兴趣小组同学开展电学研究活动.(1)要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材有:标有“2.5V”的小灯泡、电池组(电压为3V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.①小虎所接的实验电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.②改正电路后,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大.闭合开关,此时电压表示数为1V,电流表示数为0.2A,则滑动变阻器的最大阻值为Ω.③移动变阻器的滑片,使电压表的
2019-06-24
兴趣小组同学开展电学研究活动.
(1)要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材有:标有“2.5V”的小灯泡、电池组(电压为3V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.
①小虎所接的实验电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
②改正电路后,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大.闭合开关,此时电压表示数为1V,电流表示数为0.2A,则滑动变阻器的最大阻值为___Ω.
③移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,其值为___A,小灯泡的额定功率为___W.
④小华在实验过程中,移动变阻器滑片时,小灯泡突然熄灭.经判断,电路故障是小灯泡或电流表被烧坏.查找故障时,在不拆开电路的情况下,他把一根导线接在电流表两端,小灯泡仍不发光,可判断电路故障是___.
(2)小丽等同学连接并联电路时用几节旧电池做电源,发现“两个小灯泡并联的电路中再并联一个小灯泡,原来的两个小灯泡都变暗了”.他们认为,再并联一个小灯泡后,原来灯泡因两端的实际电压变小而变暗,但不知道实际电压变小的原因,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:并联的灯泡越多,导线损失的电压越大
猜想2:并联的灯泡越多,电池两端输出的电压越小
猜想3:并联的灯泡越多,干路中的电流越小
①根据所学知识,可以判断猜想3是___(选填:“错误”、“正确”)的.
②为了验证其他猜想,他们设计了如图丙所示的电路进行实验(注:电压表V1并联在电池组两端).现有四个阻值相同的电阻,先将其中一个电阻连接在A、B两点间,读出开关闭合前电压表V1的示数,以及开关闭合后电压表V1、V2的示数.然后分别将两个电阻、三个电阻、四个电阻并联在A、B两点间,进行多次实验.记录的实验数据如表所示. 电阻只数 | 电压表V1示数 U1/V | 电压表V2示数U2/V |
开关断开 | 开关闭合 |
1 | 6.00 | 5.85 | 5.84 |
2 | 6.00 | 5.71 | 5.69 |
3 | 6.00 | 5.58 | 5.55 |
4 | 6.00 | 5.45 | 5.41 |
根据表中数据回答:猜想1是___(选填:“错误”或“正确”)的.
分析可知,电池输出的实际电压和电路中电流有关.电路中电流越大,电池两端输出的实际电压越___.
“两个小灯泡并联的电路中再并联一个小灯泡,原来的两个小灯泡都变暗了”.想一想,导致原来两个灯泡实际电压变小的主要因素是___.判断的依据是___.
优质解答
(1)①标有“2.5V”的小灯泡、电池组(电压为3V),故电压表选用小量程与灯并联,原电路电流表选用大量程了不合理,改正后如下所示:
②改正电路后,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大.闭合开关,此时电压表示数为U表=1V,即灯的电压为1V,电流表示数为0.2A,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压:
U滑=U-U表=3V-1V=2V,
根据串联电路电流的规律,通过变阻器的电流I滑=0.2A,由欧姆定律,则滑动变阻器的最大阻值为:
R===10Ω.
③移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,其值为0.26AA,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W.
④当导线接在电流表的两端时,就能排除电流表的故障,小灯泡不亮,说明是小灯泡的故障,小灯被烧坏而断路.
(2)①由表中数据可知,设上表中电阻只数为1、2、3、4时的电阻为R1、R2、R3、R4,根据电阻的并联规律,并联的电阻小于其中任一个电阻,R1>R2>R3>R4,设导线自身的电阻为r,根据电阻串联,4次实验的总电阻逐渐减小,由欧姆定律I=,电路中的电流逐渐大,并联的灯泡越多,干路中的电流越大,故猜想3是错误的;
②由表中数据可知,当分别将一个电阻、二个电阻并联、三个电阻并联、四个电阻并联接入AB间时,损失的电压等于闭合开关时V1的示数减去V2的示数,U损=U1-U2,导线上损失的电压分别为0.01V、0.02V、0.03V、0.04V,损失的电压逐渐增大,故并联的灯泡越多,导线损失的电压越大,猜想1是正确的;
由上分析可知,4次实验的总电阻逐渐减小,由欧姆定律,电路中的电流逐渐大,电源输出的电压(分别为5.84V、5.69V、5.55V、5.41V)逐渐变小,故电池输出的实际电压和电路中电流有关,电路中电流越大,电池两端输出的实际电压越小;
根据串联电路电压的规律,U灯=U-U线,由上分析可知,导致原来两个灯泡实际电压变小是因为导线上分得的电压,根据U=IR,决定导线上电压的大小的因素是导线的电阻和电路中电流大小.
故答案为:(1)①如上所示;②10;③0.26;0.65;④小灯泡断路;
(2)①错误;②正确;小;导线的电阻和电路中电流大小;串联电路电压的规律和欧姆定律.
(1)①标有“2.5V”的小灯泡、电池组(电压为3V),故电压表选用小量程与灯并联,原电路电流表选用大量程了不合理,改正后如下所示:
②改正电路后,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大.闭合开关,此时电压表示数为U表=1V,即灯的电压为1V,电流表示数为0.2A,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压:
U滑=U-U表=3V-1V=2V,
根据串联电路电流的规律,通过变阻器的电流I滑=0.2A,由欧姆定律,则滑动变阻器的最大阻值为:
R===10Ω.
③移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,其值为0.26AA,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W.
④当导线接在电流表的两端时,就能排除电流表的故障,小灯泡不亮,说明是小灯泡的故障,小灯被烧坏而断路.
(2)①由表中数据可知,设上表中电阻只数为1、2、3、4时的电阻为R1、R2、R3、R4,根据电阻的并联规律,并联的电阻小于其中任一个电阻,R1>R2>R3>R4,设导线自身的电阻为r,根据电阻串联,4次实验的总电阻逐渐减小,由欧姆定律I=,电路中的电流逐渐大,并联的灯泡越多,干路中的电流越大,故猜想3是错误的;
②由表中数据可知,当分别将一个电阻、二个电阻并联、三个电阻并联、四个电阻并联接入AB间时,损失的电压等于闭合开关时V1的示数减去V2的示数,U损=U1-U2,导线上损失的电压分别为0.01V、0.02V、0.03V、0.04V,损失的电压逐渐增大,故并联的灯泡越多,导线损失的电压越大,猜想1是正确的;
由上分析可知,4次实验的总电阻逐渐减小,由欧姆定律,电路中的电流逐渐大,电源输出的电压(分别为5.84V、5.69V、5.55V、5.41V)逐渐变小,故电池输出的实际电压和电路中电流有关,电路中电流越大,电池两端输出的实际电压越小;
根据串联电路电压的规律,U灯=U-U线,由上分析可知,导致原来两个灯泡实际电压变小是因为导线上分得的电压,根据U=IR,决定导线上电压的大小的因素是导线的电阻和电路中电流大小.
故答案为:(1)①如上所示;②10;③0.26;0.65;④小灯泡断路;
(2)①错误;②正确;小;导线的电阻和电路中电流大小;串联电路电压的规律和欧姆定律.