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(2012?沈河区一模)在“测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻”的实验中:

(1)小明设计连接的电路中有一处明显错误,请你在错误处打“X”,并在图中画出正确的电路连线.
(2)小明将电路改正后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数为零,电流表指针偏转角度很大,但没有超过量程,产生这一现象的原因可能是
小灯泡或电压表被短路
小灯泡或电压表被短路
.
(3)解决上述问题后,小明进行实验,测得数据如下表所示.断开开关后,发现电表如图所示,其中电流表出现这种现象的原因是
电流表指针没有凋零
电流表指针没有凋零
.
U/V 2.5 2 1
I/A 0.30 0.24 0.12
(4)假如不重新实验,请你利用小明已获取的信息(包括图的信息),计算出该灯泡正常发光时的电阻是
7.35
7.35
Ω(结果保留小数点后两位).
(5)若小明想探究电流与电阻的关系,仅凭图所示器材是不够的.你认为(除导线外)还应增加的器材是
几个阻值不同的定值电阻
几个阻值不同的定值电阻
.
分析:(1)由实物电路图可知,电压表测灯泡与滑动变阻器两端的电压之和,而实验中电压表应测灯泡两端的电压;
(2)电流表指针偏转角度很大说明电路是通路,灯泡不亮、电压表无示数说明电压表并联的部分短路;
(3)由图知,断开开关后,电流表指针没有指在零刻度线上,这是在使用前,没有对电流表进行调零造成的;
(4)由图可知,电流表的实际零刻度线在0刻度线左边第2条刻度线处,根据电流表的量程与最小分度值,读出电流表的正确读数,然后由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻;
(5)要探究电流与电阻的关系,必须改变定值电阻的阻值,移动滑片保持定值电阻两端的电压不变.
解答:解:(1)实物电路图中电压表测点灯泡和滑动变阻器两端的电压之和,而实验中电压表测灯泡两端的电压,故把电压表3的接线柱改接为与滑动变阻器的C接线柱相连即可,如下图所示:

(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电压表示数为零,电流表指针偏转角度很大,说明电压表并联的部分短路,故故障可能为小灯泡或电压表被短路;
(3)由图可以看出,断开开关后,电流表指针没有指在零刻度线上,这是在使用前,没有对电流表进行调零造成的;
(4)灯泡两端的电压为2.5V时正常发光,
由图知,电流表最小分度值是0.02A,电流表的真实读数是I=0.30A+0.02A×2=0.34A,
根据欧姆定律可得,灯泡正常发光时的电阻:
R=
U
I
=
2.5V
0.34A
≈7.35Ω;
(5)探究电流与电阻的关系,需要控制电阻两端的电压不变,更换不同阻值的电阻,故还应增加的器材是:几个阻值不同的定值电阻.
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)小灯泡或电压表被短路;
(3)电流表指针没有凋零;
(4)7.35;
(5)几个阻值不同的定值电阻.
点评:本题考查了电路故障的判断、电流表的正确使用和读数、欧姆定律的应用等,关键是明白测灯泡电阻实验的原理和探究电流与电压、电阻关系的实验方法;要注意在实物连接图中找到错误之处:主要分析电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用,从电压表和电流表的正负接线柱、量程、连接方式,滑动变阻器的接线柱和连入方式上逐条分析.
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