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(2014•吴中区模拟)小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电
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(2014•吴中区模拟)小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电路.
(1)经检查发现电路接线有错误,小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验.请在他接错的导线上打上“×”,并改正.
(2)电路连接正确后好,闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是灯泡断路灯泡断路.
(3)排除故障后继续实验时,小雨移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V 时,电流表的示数如图乙所示.则该小灯泡的额定电流为0.30.3A,正常发光时的电阻为12.712.7Ω.
(4)在此实验的基础上,老师又出示了数百欧的电阻RX,提问能否用上述方法进行测量.同学们分析得出上述方案不行,原因是:阻值太大,电流太小,无法测出阻值太大,电流太小,无法测出.
接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图如下:
①A方案所涉及的思想方法是等效替换法等效替换法.
②在A、B两种不同的方案中,你认为方案BB的设计可以让测量结果更准确,理由是:B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差.
(1)经检查发现电路接线有错误,小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验.请在他接错的导线上打上“×”,并改正.
(2)电路连接正确后好,闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是灯泡断路灯泡断路.
(3)排除故障后继续实验时,小雨移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V 时,电流表的示数如图乙所示.则该小灯泡的额定电流为0.30.3A,正常发光时的电阻为12.712.7Ω.
(4)在此实验的基础上,老师又出示了数百欧的电阻RX,提问能否用上述方法进行测量.同学们分析得出上述方案不行,原因是:阻值太大,电流太小,无法测出阻值太大,电流太小,无法测出.
接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图如下:
①A方案所涉及的思想方法是等效替换法等效替换法.
②在A、B两种不同的方案中,你认为方案BB的设计可以让测量结果更准确,理由是:B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差.
▼优质解答
答案和解析
(1)由实物电路图可知,滑动变阻器上面的两个接线柱同时接入了电路,此时移动滑片,不能改变电路电流,必须要“一上一下”选择接线柱,电路图如图所示;
故答案为:电路图如图所示.
(2)电路连接正确后好,闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是灯泡断路;
故答案为:灯泡断路.
(3)由图知电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数I=0.3A;灯泡正常发光时的电阻R=
=
=12.7Ω;
故答案为:0.3;12.7.
(4)电流与电阻成反比,电阻越大,电流越小,由于电阻RX阻值太大,接入电路后,电路电流太小,无法测出电流;
①用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器,应用的是探究实验的基本方法之一--等效替换法;
②方案A通过改变开关S连接a或b的位置,改变待测电阻Rx和电阻箱R与定值电阻R0的串联关系,虽能得出待测电阻的阻值,但只能得到一组数据,测量次数太少,误差较大;方案B可以根据需要改变电阻箱的阻值,从而得到多组实验数据,然后取平均值,误差更小.所以采用B方案.
故答案为:阻值太大,电流太小,无法测出;
①等效替换法; ②B;B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差.
故答案为:电路图如图所示.
(2)电路连接正确后好,闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是灯泡断路;
故答案为:灯泡断路.
(3)由图知电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数I=0.3A;灯泡正常发光时的电阻R=
U |
I |
3.8V |
0.3A |
故答案为:0.3;12.7.
(4)电流与电阻成反比,电阻越大,电流越小,由于电阻RX阻值太大,接入电路后,电路电流太小,无法测出电流;
①用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器,应用的是探究实验的基本方法之一--等效替换法;
②方案A通过改变开关S连接a或b的位置,改变待测电阻Rx和电阻箱R与定值电阻R0的串联关系,虽能得出待测电阻的阻值,但只能得到一组数据,测量次数太少,误差较大;方案B可以根据需要改变电阻箱的阻值,从而得到多组实验数据,然后取平均值,误差更小.所以采用B方案.
故答案为:阻值太大,电流太小,无法测出;
①等效替换法; ②B;B方案可以进行多次测量求平均值,以减小误差.
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