在“测量小灯泡的电阻”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,阻值为10Ω左右,滑动变阻器上标有“20Ω&

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  • 解题思路:(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,且与灯泡并联;根据欧姆定律求出灯泡的额定电流确定电流表的量程,且与灯泡串联,注意电表正负接线柱的连接;滑动变阻器一上一下的串联在电路中.

    (2)开关闭合时,保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值处.

    (3)根据电压表的量程和分度值读出电流表的示数,再根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻;

    (4)灯丝电阻随温度的升高而增大.

    (5)若电压表的示数几乎等于电源电压,则与电压表并联的电路断路或滑动变阻器短路;

    (6)根据图丙确定灯泡的额定电压对应的电流值,由P=UI计算出额定功率的值;

    (7)电源、滑动变阻器、电炉丝的电阻Rx串联,电压表并联在电炉丝的电阻Rx两端;测量过程:将滑片滑至b端,闭合开关,记下电压表示数Ub;再将滑片滑至a端,记下电压表的示数Ua,由串联电路特点及欧姆定律可求出电炉丝的电阻Rx

    (1)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选0~3V的量程,且与灯泡并联;灯泡的额定电流约为[2.5V/10Ω]=0.25A<0.6A,所以电流表选0~0.6A的量程,且与灯泡串联,注意电流从正接线柱流入负接线柱流出;滑动变阻器一上一下的串联在电路中,连接如图所示:

    (2)为防止电路中电流过大烧坏用电器,说以开关闭合时滑动变阻器应处于最大阻值右端.

    (3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以正常工作时通过灯泡的电流为0.24A;

    此时灯泡的电阻为R=[U/I]=[2.5V/0.24A]≈10.4Ω

    (4)由图象知,灯丝的电阻随温度的升高而增大,;

    家用白炽灯开灯瞬间,灯丝温度低,电阻小,根据Q=

    U2

    Rt,电压和通电时间一定时,电阻越小,产生的电热越多,容易烧断灯丝.

    (5)电压表的示数接近3V,接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数基本不变,则可能与电压表并联的灯泡断路或滑动变阻器短路;

    (6)由图象知,当U=2.5V时,I=0.25A,则P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;

    (7)电源、滑动变阻器、电炉丝的电阻Rx串联,电压表并联在电炉丝的电阻Rx两端,电路图如图所示:

    测量过程:①将滑片滑至b端,闭合开关,记下电压表示数Ub;②再将滑片滑至a端,记下电压表的示数Ua

    滑动变阻器两端的电压U=Ub-Ua,电路电流I=

    Ub−Ua

    R0,由欧姆定律得,电炉丝的电阻Rx=

    Ua

    I=

    Ua

    Ub−Ua

    R0=

    UaR0

    Ub−Ua.

    故答案为:(1)见上图;(2)右;(3)0.24;10.4;(4)温度;容易;(5)短路;断路;(6)0.625W;(7)电路图如上所示;将滑片滑至b端,闭合开关,记下电压表示数Ub;再将滑片滑至a端,记下电压表的示数Ua

    UaR0

    Ub−Ua.

    点评:

    本题考点: 伏安法测电阻的探究实验.

    考点点评: 本题考查了实物图的连接,电压表和电流表量程的选择,滑动变阻器的正确使用,电流表的读数,从图象获取有用信息,欧姆定律,灯丝电阻与温度的关系,开灯瞬间容易烧断灯丝的原因等等.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.

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