【题目】实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干.

1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮).

________

2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是_____

3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W.从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比_____(选填“变大”、“变小或“不变”).

4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又借到了一个滑动变阻器(50Ω 0.5A)和五个定值电阻(10Ω15Ω20Ωg25Ω),其余器材不变.用定值电阻更换甲图中的灯泡,小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是_____(选填字母:A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为_____Ω

5)下课前老师布置了一道课后作业.要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值.实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干.

小张同学设计了如图戊所示的电路图,用以下步骤测Rx的阻值.

闭合开关S,移动滑片PB端,记下电流表示数I1

移动滑片PA端,记下电流表示数I2I1未超过电流表的量程);

请帮他写出Rx的表达式:Rx_____(用字母R0I1I2表示).

【答案】 电流表指针没有调零 0.625 变大 B 10

【解析】

第一空.滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示:

第二空.闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零;

第三空.根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:

PUI2.5V×0.25A0.625W

第四空.从图象知道,当电压为0.5V时,电流为0.1A,由欧姆定律,灯的电阻为:

同理,灯正常发光时的电阻为10Ω,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (灯的电阻)变大;

第五空.图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,各组电流与电阻之积都为一定值,即
IR=2.5V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压是:
UUUV6V2.5V3.5V
由以上计算知道,变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍,由分压原理知道,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R1.4×25Ω35Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器,则实验中他所用的滑动变阻器是50Ω 0.5A,即选B

第六空.若变阻器连入的阻值为14Ω,由欧姆定律,电路的电流为:
0.25A
由欧姆定律,则所用定值电阻的阻值为:
10Ω

第七空.①.闭合开关S,移动滑片PB端,记下电流表示数I1

②.移动滑片PA端,记下电流表示数I2I1未超过电流表的量程);

③.在①中两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压是:
UI1Rx+R0
在②中,为R0的简单电路,由欧姆定律是:
UI2R0,因电源电压不变,故
UI1Rx+R0)=I2R0
Rx的表达式是:

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