小明和小红在电学实验室发现一块电路板,板上已串联接有不可拆卸的小灯泡L和定值电阻R,小灯泡上标有“3.8V”的字样,a、b、c是外露的接线柱.小明准备用如图甲所示的器材来探究小灯泡L和定值电阻R的电学特征.已知电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格是“40Ω 0.6A”.(1)小明用“伏安法”测量定值电阻R的阻值.①请用笔画线代替导线,将图甲中的电路补完整.(要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变小)②小明规范操作并正确连接电路,闭合开关后却看到电流表无示数,电压表的示数如图乙所
2019-06-22
小明和小红在电学实验室发现一块电路板,板上已串联接有不可拆卸的小灯泡L和定值电阻R,小灯泡上标有“3.8V”的字样,a、b、c是外露的接线柱.小明准备用如图甲所示的器材来探究小灯泡L和定值电阻R的电学特征.已知电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格是“40Ω 0.6A”.
(1)小明用“伏安法”测量定值电阻R的阻值.
①请用笔画线代替导线,将图甲中的电路补完整.(要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变小)
②小明规范操作并正确连接电路,闭合开关后却看到电流表无示数,电压表的示数如图乙所示,则电路故障可能是___.
A.电阻R断路 B.开关S断路 C.电流表短路 D.滑动变阻器短路
③分析故障后,小明通过推算得知R=___Ω.
(2)排除电路故障后,小明决定测量小灯泡的额定功率.
①为了测量灯泡两端的电压,在图甲电路中,小明只将“电压表负接线柱接a点的导线”由a点改接到c点.老师认为这一方法不可行,理由是___.
②正确改接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某处时,用电压表直接测得灯泡两端的电压为3.5V,要测量小灯泡的额定功率,应再将滑动变阻器的滑片向___(选填“A”或“B”)端移动;当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为___W.
③同组的小红提出,在调节滑片使灯泡正常发光时,很难准确判定电压表的示数是否刚好为3.8V,因此造成一定的测量误差.她认为可以在小明实验的基础上,不更换器材,只改进电路,便可提高测量的准确度.请简要写出小红的改进方案:___;为确保该方案实施过程中电路安全,请写出闭合开关前的操作要点:___.
优质解答
解;(1)①电流表、滑动变阻器均串联在电路中;电流表应选择0~0.6A量程;滑动变阻器接入电路的电阻丝就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分,滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,则应接左接线柱.实物电路连接如下:
;
②电流表没有示数说明电路断路了,而电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源间是通路,则故障为:电阻断路,故选A;
③电流表示数为0.2A,电压表示数为2V,则:R===10Ω;
(2)①电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,小明只将“电压表负接线柱接a点的导线”由a点改接到c点,则电压表接法错误;
②移动滑动变阻器的滑片到某处时,用电压表直接测得灯泡两端的电压为3.5V,要测量小灯泡的额定功率,应使电压为3.8V,应再将滑动变阻器的滑片向 A端端移动;当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为:P=UI=3.8V×0.2A=0.76W;
③由于小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表必须选择大量程,这样造成电压测量不精确,为了使测量误差更小,可将电压表并联在滑动变阻器的两端,改接小量程.
因为电源电压为6V,则变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V时,此时小灯泡恰好正常好光.
因此,补充的步骤为:a.断开开关,将电压表并联在滑动变阻器的两端(此时选择小量程);
b.闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.2V,并读出此时电流表的示数;
c.计算出灯的额定功率.
闭合开关前,滑动变阻器的阻值应调至最大.
故答案为:(1)①如图;②A;③10;(2)①A;0.76;②将电压表并联在滑动变阻器的两端;③滑动变阻器的阻值应调至最大.
解;(1)①电流表、滑动变阻器均串联在电路中;电流表应选择0~0.6A量程;滑动变阻器接入电路的电阻丝就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分,滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,则应接左接线柱.实物电路连接如下:
;
②电流表没有示数说明电路断路了,而电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源间是通路,则故障为:电阻断路,故选A;
③电流表示数为0.2A,电压表示数为2V,则:R===10Ω;
(2)①电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,小明只将“电压表负接线柱接a点的导线”由a点改接到c点,则电压表接法错误;
②移动滑动变阻器的滑片到某处时,用电压表直接测得灯泡两端的电压为3.5V,要测量小灯泡的额定功率,应使电压为3.8V,应再将滑动变阻器的滑片向 A端端移动;当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为:P=UI=3.8V×0.2A=0.76W;
③由于小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表必须选择大量程,这样造成电压测量不精确,为了使测量误差更小,可将电压表并联在滑动变阻器的两端,改接小量程.
因为电源电压为6V,则变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V时,此时小灯泡恰好正常好光.
因此,补充的步骤为:a.断开开关,将电压表并联在滑动变阻器的两端(此时选择小量程);
b.闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.2V,并读出此时电流表的示数;
c.计算出灯的额定功率.
闭合开关前,滑动变阻器的阻值应调至最大.
故答案为:(1)①如图;②A;③10;(2)①A;0.76;②将电压表并联在滑动变阻器的两端;③滑动变阻器的阻值应调至最大.