在探究“电流与电阻关系”的实验中提供实验器材如下:电源(提供的电压不变,为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两个滑动变阻器(规格分别为“20Ω,2A”、“50Ω,1A”),导线若干.(a)实验时在m、n间先接入5Ω的电阻,闭合开关移动划片P,是电压表的示数为1.5V,并记下相应电流值.然后只在m、n间换上10Ω的电阻并马上闭合开关,电压表的示数变为2.2V,此时滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动.移动变阻器滑片的目的是:.(b)用同一变阻器完成四个
2019-06-24
在探究“电流与电阻关系”的实验中提供实验器材如下:电源(提供的电压不变,为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两个滑动变阻器(规格分别为“20Ω,2A”、“50Ω,1A”),导线若干.
(a)实验时在m、n间先接入5Ω的电阻,闭合开关移动划片P,是电压表的示数为1.5V,并记下相应电流值.然后只在m、n间换上10Ω的电阻并马上闭合开关,电压表的示数变为2.2V,此时滑片P应向___ (选填“A”或“B”)端移动.移动变阻器滑片的目的是:___.
(b)用同一变阻器完成四个定值电阻的实验,应选择的滑动变阻器规格是___.
(c)在眼睛灯泡功率的时候,灯泡L1、L2规格相同,按图2所示电路图连接图3的电路,要求滑动变阻器接入电路中的电阻值最大;
(2)正确连接电路后,闭合开关,观察不到两灯发光,将一根导线接在L1两端时,观察到L2会发光,据此猜想有可能是两灯的实际电功率太小,也可能是L1断路.
扼要写出确定上述哪一个猜想正确的检测过程.
优质解答
(1)(a)当mn两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,AB间的电压将增大,该实验要控制AB间的电压不变,所以下一步的操作是:让滑动变阻器分担的电压变大,从而使得定值电阻的电压仍为1.5V不变,所以只需向左(A)滑动滑片,使滑动变阻器连入的电阻变大(分压变大),使mn间的电压减小,直到电压表的示数回到原来的示数为止.
(3)当20Ω的电阻接入mn间时,为使电压表的示数为1.5V,滑动变阻器接入电路中的阻值是40Ω;若选用规格为“20Ω,2A”滑动变阻器,无论怎样移动滑片P,电压表的示数始终无法达到1.5V;因此需要选择“50Ω 1A”的滑动变阻器.
(c)根据电流流向法,从正极出发依次串联开关、L2、L1以及滑动变阻器回到电源负极;如下图所示:
(2)将一根导线接在L1两端时,观察到L2会发光,说明L2是完好的,可用同样的方法,可通过将导线与L2并联,判断L1是否完好,若L1发光,则说明是因为电功率太小造成的,若L1不发光,说明L1断路;
检测方法 | 观察到的现象 | 得出的结论 |
用一根导线接在 L2两端 | L1亮 | 两灯的实际电功率太小 |
L1不亮 | L1断路 |
故答案为:(1)(a)A;让变阻器分担的电压变大,使得定值电阻两端的电压仍为1.5V不变;(b)50Ω,1A;(c)见上图;(2)见上表.
(1)(a)当mn两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,AB间的电压将增大,该实验要控制AB间的电压不变,所以下一步的操作是:让滑动变阻器分担的电压变大,从而使得定值电阻的电压仍为1.5V不变,所以只需向左(A)滑动滑片,使滑动变阻器连入的电阻变大(分压变大),使mn间的电压减小,直到电压表的示数回到原来的示数为止.
(3)当20Ω的电阻接入mn间时,为使电压表的示数为1.5V,滑动变阻器接入电路中的阻值是40Ω;若选用规格为“20Ω,2A”滑动变阻器,无论怎样移动滑片P,电压表的示数始终无法达到1.5V;因此需要选择“50Ω 1A”的滑动变阻器.
(c)根据电流流向法,从正极出发依次串联开关、L2、L1以及滑动变阻器回到电源负极;如下图所示:
(2)将一根导线接在L1两端时,观察到L2会发光,说明L2是完好的,可用同样的方法,可通过将导线与L2并联,判断L1是否完好,若L1发光,则说明是因为电功率太小造成的,若L1不发光,说明L1断路;
检测方法 | 观察到的现象 | 得出的结论 |
用一根导线接在 L2两端 | L1亮 | 两灯的实际电功率太小 |
L1不亮 | L1断路 |
故答案为:(1)(a)A;让变阻器分担的电压变大,使得定值电阻两端的电压仍为1.5V不变;(b)50Ω,1A;(c)见上图;(2)见上表.