某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究.

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  • 解题思路:(1)求定值电阻R的阻值,可以利用它的I-U图线中的特殊的坐标点去求解.

    (2)求伏特表示数为2V时,灯泡L的电阻RL的值,可以在其图象中找出电压为2V时的坐标,然后利用坐标中的信息去求出灯泡的电阻值.求小灯泡的额定功率,利用图象中的额定电压对应的额定电流去入手解决.

    (3)闭合S1、S2和S3,此时的电路是灯泡与定值电阻R并联后,再与滑动变阻器串联的一个混联电路.电流表测的是干路电流,它的示数等于通过灯泡和定值电阻R的电流之和.求出这两个支路中的电流即可.调节滑动变阻器,当伏特表示数为2V时,各支路两端的电压均为2V,由欧姆定律即可求得这两个支路的电流.

    (4)结合表格中的数据分析得出的结论是否正确.但要注意,此题中用到的方法是控制变量法,首先要保证控制住电压或电阻不变这个前提条件的成立.

    (1)由乙图象可知,当R两端的电压为1V时,通过它的电流为0.1A,根据公式R=[U/I]=[1V/0.1A]=10Ω.

    (2)由图象丙可知,当灯泡两端的电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,根据公式R=[U/I]=[2V/0.2A]=10Ω;

    若灯泡L的额定电压为2.5V,此时小灯泡中的电流可以由图象得到为0.35A,根据公式P=U×I=2.5V×0.35A=0.875W.

    (3)当S1、S2和S3都闭合时,R与灯泡并联,此时电流表的示数为干路电流,即为R和L中的电流之和.由图象乙知,当电压为2V时,通过R的电流为0.2A,由图象乙知,当电压为2V时,通过R的电流为0.2A,由图象乙知,当电压为2V时,通过R的电流为0.2A,由图象丙可知,当电压为2V时,通过L电流为0.2A.所以此时电流表的示数:I=0.2A+0.2A=0.4A.

    (4)在表一中,导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍,所以,结论一是正确的.

    利用表二的数据分析结论二,看似正确,但是灯泡的电阻是与通过灯丝的温度有关的,当通过灯丝的电流增大时,灯丝的温度升高,灯丝的电阻增大,结论成立的前提是要保证灯丝的电阻不变,由于没有满足这个前提条件,所以,这个结论是不正确的.

    故答案为:(1)10.(2)10;0.875.(3)0.4.(4)正确;不正确;在研究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,但电灯的电阻由于灯丝温度的变化而发生了变化.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用.

    考点点评: 本题属于多开关型电路,不同开关的断开与闭合导致了电路的连接方式不同,注意区分.