小强做“用伏安法测量小灯泡电阻”的实验,小灯泡上标有(2.5V,0.3A)字样,电路连接如图所示,则
(1)该电路中有一处连接存在明显错误,请你指出:________.
(2)正确连接后,在闭合开关之前,应将滑片移到滑动变阻器的________端(选填“左”或“右”),目的是为了保护电路除此之外,变阻器在该电路中的作用主要是:________.
(3)小强利用上面的电路测小灯泡的电阻,已经记录三组数据如下表,请你将表中的一处空白帮他补上.
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压/v | 2.5 | 2.0 | 1.5 |
| 电流/A | 0.29 | 0.26 | 0.22 |
| 电阻/Ω | 7.7 | 6.8 | |
| 灯泡亮度 | 亮 | 较亮 | 暗 |
(5)三次测得的灯丝电阻不同,你认为这是什么原因造成的?小灯泡两端不加电压时电阻是零吗?请作简要分析.
试题答案
解:(1)由实物电路图可知,滑动变阻器与电压表串联后与灯泡并联,没有按一上一下的串联在电路中;
(2)正确连接后,如图所示:
由图可知,变阻器接的是左下接线柱,在闭合开关前,应将滑片滑到右端,此时阻值最大.
变阻器在实验中的作用是,通过变阻可以改变灯泡电流和灯泡两端的电压,以便多次测量.
(3)额定电压下灯泡的电阻R==≈8.6Ω;故表格如下:
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压/v | 2.5 | 2.0 | 1.5 |
| 电流/A | 0.29 | 0.26 | 0.22 |
| 电阻/Ω | 8.6 | 7.7 | 6.8 |
| 灯泡亮度 | 亮 | 较亮 | 暗 |
(5)实验过程中,灯丝的长度、横截面积、材料不变,灯丝的两端的电压增大,温度升高,电阻增大,所以灯丝电阻变化,是因为灯丝的温度变化造成的.
电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以灯泡两端不加电压时其电阻不为0.
故答案为:(1)滑动变阻器没有按一上一下的原则串联在电路中;(2)右;改变灯泡电流和灯泡两端的电压,以便多次测量;(3)如上表所示;(4)右;(5)灯丝的电阻受温度影响;不为0.
试题解析
(1)在实物连接图中找错误之处,主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑:从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑;从滑动变阻器接线柱的接入和滑片的位置考虑;
(2)为了保护电路中的电流表、电压表和小灯泡,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,此时电路中的电流最小.图中变阻器接的是左下接线柱,所以应将滑片滑到右端,此时连入电路中的电阻丝最长,电阻最大.变阻器在电路中的作用:改变灯泡中的电流和灯泡两端的电压.
(3)由表格数据可知额定电压下通过灯泡的电流,根据欧姆定律求出其电阻值.
(4)从表中看出第二次的电流比第一次的小,说明第二次的电阻大,所以应向右滑动.
(5)电阻大小不同并不是由实验误差引起的.电阻大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关.实验中灯丝的材料、长度和横截面积均不变,所以肯定是温度使得电阻发生了变化.
点评:在实物连接图中找错误,要从电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用上逐条对照,防止遗漏,并且叙述要具体准确,不能太概括.
