【题目】小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5 V相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,开关、导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑片移至_____(选填“A”或“B”)端.正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是______(选填字母).
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(2)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为____A;第4次实验时灯泡电阻值为____Ω.
(3)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是________(选填“合理”或“不合理”)的.
表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压(U)/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流(I)/A | 0.16 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 | |
电阻(R)/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
表二
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻(R)/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流(I)/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(4)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____________.
【答案】A C 0.2 8 不合理 没有保持电阻两端的电压不变
【解析】
考差测量小灯泡电阻实验中操作步骤和应注意的事项以及数据处理和故障分析。
(1)[1]连接电路时,开关应该断开,滑片应该置于最大阻值处,随意滑片应该滑到A端;
[2]闭合开关S,移动滑片P,小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,说明电流中没有电流通过,应该属于断路,而电压表测量小灯泡电压有示数,所以小灯泡断路了;
(2)[3]第2次实验时电流表表盘如图丙所示,电路电流为0.2A;
[4]第4次实验时,由表一可知此时通过的电流为0.25A,其两端电压为2.0V,由欧姆定律表达式可知此时小灯泡的电阻为:
;
(3)[5]从表一可知,6次实验所得小灯泡的电阻随着电压增大的同时也在增大,由此可知小灯泡的阻值随温度在变化,不能通过求平均值计算其电阻;
(4)在探究电流与电阻的关系时,应该控制用电器两端的电压不变,从表二中,我们利用U=IR计算可知三次实验都没有控制小灯泡两端的电压不变。
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【题目】交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图,电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表示数为6V。
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(2)调零后,R1的电阻保持不变,某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
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【题目】下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示, R1和R2均为电热丝. 求:
XX牌电烤箱 | ||
电压 | 220V | |
额定功率 | 高温挡 | 1100W |
低温挡 | 440W | |
电源频率 | 50Hz |
(1)总开关S1闭合,电烤箱在高温挡时S2__________,在低温挡S2_________(选填“闭合”或“断开”).
(2)在高温挡正常工作30 min消耗的电能_______.
(3)电路中R1的阻值_______ .
(4)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流 _______.
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【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化的范围是0A~0.5A
B.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C.灯泡的最小功率是0.45 W
D.该电路的最大功率是1.25W
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【题目】有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是( )
A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
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【题目】如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中
A.电压表V1示数变大,V2示数变大,电流表A的示数变大
B.电压表V1示数变小,V2示数变大,电流表A的示数变小
C.电压表V1示数不变,V2示数变小,电流表A的示数变大
D.电压表V1示数不变,V2示数变大,电流表A的示数变小
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【题目】现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路.(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论: .
(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V 时,读出电流表的示数.
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 .
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A.
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【题目】汽车尾气是造成雾霾指数PM 2.5升高的原因之一。某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路。在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中,气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示。已知电源电压18V恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻。
有害尾气浓度/%Vol | … | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | … |
R/Ω | … | 8 | 5.2 | 3.9 | 3 | 2.5 | 2 | … |
(1)测试过程中,闭合开关S,当电压表读数为13V时,电流表的读数为0.5A,求电阻R0的阻值是多大?
(2)闭合开关S,当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时,则在1min内定值电阻R0产生的热量是多大?
(3)当电路消耗的总功率为18W时,有害尾气的浓度是多少?
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【题目】下面是小明做电学实验时连接的四个电路,每个电路都有一根导线连错了,同学小兰发现了小明的错误,并在他的电路上把接线错的那一根导线找了出来,并打上“×”,但是其中有一个图中“×”打错了,打错了的这个图是( )
A.练习连接简单电路
B.检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和
C.测量小灯泡L2两端的电压
D.探究电流与电压的关系
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