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小明同学在资料上看到了一份材料,某大学物理系的同学在测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中,得到部分U和I的数据如表所示:实验次数123456U/V0.200.801.40
题目详情
小明同学在资料上看到了一份材料,某大学物理系的同学在测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中,得到部分U和I的数据如表所示:
(1)小明根据表中的数据,画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象,于是设计了如图甲所示的坐标图.

①请你帮小明在坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象;
②实验中发现,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电阻越___(选填“大”或“小”),你认为可能的原因是___;
③从材料或图象中可知,该小灯泡的额定电流为___A,正常发光时的电阻为___Ω.
(2)小明还想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是他又设计了如图乙所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0~50Ω内调节.
①请你用笔画线代替导线,按照图乙所示电路图,帮小明将图丙中的实物电路图连接完整;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到___端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电压表的示数为零,电流表有示数,则电路可能出现的故障是___.
③排除故障后,小明想通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性,你认为小明能做到吗?请判断并简要说明理由___.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U/V | 0.20 | 0.80 | 1.40 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
I/A | 0.02 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.21 |

①请你帮小明在坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象;
②实验中发现,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电阻越___(选填“大”或“小”),你认为可能的原因是___;
③从材料或图象中可知,该小灯泡的额定电流为___A,正常发光时的电阻为___Ω.
(2)小明还想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是他又设计了如图乙所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0~50Ω内调节.
①请你用笔画线代替导线,按照图乙所示电路图,帮小明将图丙中的实物电路图连接完整;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到___端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电压表的示数为零,电流表有示数,则电路可能出现的故障是___.
③排除故障后,小明想通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性,你认为小明能做到吗?请判断并简要说明理由___.
▼优质解答
答案和解析
(1)①由描点法可得出电压与电流的关系,如图所示:

②由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,通过小灯泡的电流越大,灯泡的电功率越大,灯丝的温度越高,则小灯泡的电阻越大;
③由题意知,灯泡的额定电压为2.5V,由表格数据可知,当电压为2.5V时,电流为0.20A;由欧姆定律得:
灯泡电阻R=
=
=12.5Ω;
(2)①由原理图可知,电流表、灯泡及滑动变阻器应串联,滑动变阻器接上面任一接线柱,电流表取0~0.6A量程;故答案如图:

②为保证安全,应将滑动变阻器全部电阻接入,即滑动变阻器滑片应滑到B侧;
因电流表示数增大,说明电路中电阻减小,而电压表示数为零,说明与电压表并联部分应发生短路,即灯泡短路;
③不能做到,因为电源电压才3V,导线和电源都有电阻,灯泡两端的电压不可能达到3V;最小电流也不能达到0.02A;
故答案为:(1)①如图所示;②大;灯丝电阻随温度的升高而增大;③0.20;12.5; (2)①答案如图;②B;灯泡短路;③不能做到;因为电源电压才3V,导线和电源都有电阻,灯泡两端的电压不可能达到3V,最小电流也不能达到0.02A.

②由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,通过小灯泡的电流越大,灯泡的电功率越大,灯丝的温度越高,则小灯泡的电阻越大;
③由题意知,灯泡的额定电压为2.5V,由表格数据可知,当电压为2.5V时,电流为0.20A;由欧姆定律得:
灯泡电阻R=
U |
I |
2.5V |
0.2A |
(2)①由原理图可知,电流表、灯泡及滑动变阻器应串联,滑动变阻器接上面任一接线柱,电流表取0~0.6A量程;故答案如图:

②为保证安全,应将滑动变阻器全部电阻接入,即滑动变阻器滑片应滑到B侧;
因电流表示数增大,说明电路中电阻减小,而电压表示数为零,说明与电压表并联部分应发生短路,即灯泡短路;
③不能做到,因为电源电压才3V,导线和电源都有电阻,灯泡两端的电压不可能达到3V;最小电流也不能达到0.02A;
故答案为:(1)①如图所示;②大;灯丝电阻随温度的升高而增大;③0.20;12.5; (2)①答案如图;②B;灯泡短路;③不能做到;因为电源电压才3V,导线和电源都有电阻,灯泡两端的电压不可能达到3V,最小电流也不能达到0.02A.
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