小明在进行“测量小电灯的电阻”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7Ω)、开关各一个,导线若干.
(1)小明在实验中电流表、电压表该选择了正确的量程.请你帮他在图中将电流表和电压表正确连接,同时将滑动变阻器连接好,要求滑片向左移动时,电流表的示数变大.
(2)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到________(填写“C”或“D”)端.
实验次数 | 灯泡两端电压U/V | 通过灯丝电流I/A | 灯丝的电阻R/Ω | 电阻平均值R/Ω |
1 | 2.5 | 0.28 | ||
2 | 2.2 | 0.26 | ||
3 | 1.5 | 0.20 |
(4)闭合开关后,小明发现灯泡发光,电流表的指针偏向右边没有刻度位置,电压表的指针偏向左边没有刻度位置,产生此故障的原因可能是下列情况中的________和________.(填写序号)
A.电流表的正、负接线柱接反
B.电压表的正、负接线柱接反
C.电流表的量程选择过小
D.电压表的量程选择过小
E.电压表的量程选择过大
(5)小明发现,由表中数据计算可知:小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是________.
解:(1)如图,电压表与灯光并联,电流表与灯泡串联在,滑动变阻器选择A接线柱,此时,滑片向左移动时,接入电路的阻值变小,电路中的电流会变大;
(2)读图可知,当滑片P处于变阻器D端时,接入电路的阻值最大,所以开关闭合前应将滑片移至D端;
(3)利用欧姆定律求出每一次测量的电阻值,填入表格,见表格;因为灯丝的阻值是变化的,所以不应求三次测量的平均值;
实验次数 | 灯泡两端电压U/V | 通过灯丝电流I/A | 灯丝的电阻R/Ω |
1 | 2.5 | 0.28 | 8.9 |
2 | 2.2 | 0.26 | 8.5 |
3 | 1.5 | 0.20 | 7.5 |
(5)灯丝亮度大时,其温度也高,灯丝电阻会随温度的升高而增大,这便是造成亮度不同时灯丝电阻不同的原因.
故答案为:(1)如图;(2)D;(3)数据见表格;不能求电阻的平均值;
(4)B,C;(5)亮度不同,灯丝的温度不同,导致灯丝的电阻不同.
(1)将电压表与灯泡并联,电流表串联在电路中,滑动变阻器应按要求,使A接线柱接入;
(2)滑片的位置应保证变阻器接入电路的阻值最大;
(3)利用公式R=可求出电阻的大小,并填入表中,因为灯丝的电阻是变化的,所以不应取三次测量的平均值;
(4)电流表、电压表正常情况下都应向右偏转,向左偏说明接反了,向右偏转过大,说明量程太小了;
(5)灯泡灯丝的电阻会随温度的增大而增加,而灯泡亮度大时,此时的温度也是高的.
点评:连接电路实物图是此实验的基本要求,此题中除注意电表的连接外,应特别关注对滑动变阻器的特殊要求,这是本题的易错点之一;
灯泡灯丝的电阻不同于定值电阻,它会随温度的升高而增大,故不应求多次测量的平均值,这是我们在此题中应特别注意的又一个点;
本题还通过对电表故障的分析考查了电流表、电压表的基本使用方法,也是我们在实践中经常遇到的情况.
物理解题技巧分享:反射定律:三线共面两角等,成像都是虚像的,物像镜面对称轴,镜面凹面均适用。