在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,将图1所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉).
(2)某个同学连接好电路最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后发现电路连线正确,请分析实验中存在的可能操作不当之处有:________、________.
(3)从图2图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐________ (选填“变大”或“变小”),从物理学角度分析,造成这一现象的原因是:________.
(4)实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差.你是否同意他们的观点________,请说明理由________.
(5)该实验的整套装置还可以用于初中电学其它实验,请举出一例________.
试题答案
解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联;电流表与灯泡串联,如下图所示:
(2)为保护电路,连接实物图时应:①断开开关,②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置.连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明连完最后一根线,电路立即接通且电路电流较大,电路阻值太小,原因是:①连接电路时没断开开关;②滑动变阻器没调到最大阻值.
(3)由图象可知,电压增大时,对应的电流也增大,根据P=UI可知灯泡的电功率增大,温度升高;
由图象可知,灯泡两端电压的变化量大于电流的变化量,根据欧姆定律可知灯泡的电阻变大;故造成这个现象的原因是,灯丝电阻随温度升高而增大.
(4)不同意,因为不同电压时,灯丝的温度不同,电阻不同,求电阻的平均值没有实际的物理意义.
(5)测量小灯泡的电功率.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)连接电路时没断开开关、滑动变阻器没调到最大阻值;
(3)变大;灯丝电阻随温度升高而增大;
(4)不同意;灯丝电阻随温度的升高而增大,每次测量时灯丝的实际电阻不同,多次测量求平均值,对于减小误差没有任何意义;
(5)测量小灯泡的电功率.
试题解析
(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,且与灯泡并联;电流表与灯泡串联测通过的电流.
(2)连接完最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,说明连接完最后一根导线,电路立即接通且电路电阻阻值很小,可从连接电路的注意事项入手分析原因.
(3)由图象可知电压增大时,对应的电流增大,根据P=UI可知对应的电功率增大;由图象可知电压的变化量大于电流的变化量,根据欧姆定律可知电阻的变化.
(4)测量灯泡电阻实验中,采用多次测量,是为了发现灯丝电阻的变化规律.
(5)由电压表测电压,由电流表测量电流,根据P=UI测功率.
点评:本题考查了实物图的连接,电压表量程的选择,滑动变阻器的正确使用,从图象获取有用信息,灯丝电阻与温度的关系等.体现了物理和生活的密切关系,培养了学生筛选信息的能力.
物理学习经验分享:光学问题抓“法线”;力学题目要从受力的分析,两力平衡入手;解电学问题要分析电路的性质。是串联还是并联?弄清各个电表测量的是什么量?是总压还是分压?是总流还是分流?各个电键的作用是什么?控制什么用电器?滑动变阻器有效部位是什么?抓住这些信息分析,问题大都可以迎刃而解。