Question

【題目】某實驗小組在“探究電流與電壓的關系”的實驗中，電源使用兩節(jié)新干電池，電流表、電壓表均為學生實驗用雙量程電表，滑動變阻器R2的規(guī)格是“20Ω 2A”。

（1）圖甲是小明連接的實物電路圖，其中有一根線連接錯誤，請在這根線上打“×”，并在圖中改正___；

（2）電路連接無誤后，閉合開關進行實驗，第4次實驗時電流表示數(shù)為0.5A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，記為_____V；

實驗序號	1	2	3	4
U/V	0.5	1.2	1.8
I/A	0.10	0.24	0.34	0.5

（3）經(jīng)分析，表格前三組數(shù)據(jù)中，不可能通過以上實驗獲得的數(shù)據(jù)是_____（填序號），舍去不真實數(shù)據(jù)，通過計算可知本實驗中所用定值電阻R1的阻值為____Ω（結(jié)果保留一位小數(shù)）；

（4）小明想利用本實驗裝置測量阻值約為500Ω、額定電壓為U額=2.5V的發(fā)光二極管的額定功率，操作時發(fā)現(xiàn)無法完成實驗目的，原因是_________（選填序號）；

A．電流表的分度值太大 B．電源電壓太小 C．滑動變阻器最大阻值太小

（5）小紅增加了一個阻值可連續(xù)調(diào)節(jié)的電阻箱（可讀數(shù)），并選用規(guī)格符合要求的實驗器材重新設計電路，實驗步驟如下：

①先閉合開關S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為2.5V；

②再斷開開關S1，閉合開關S2，_____，讀取此時電阻箱的阻值R0；

③發(fā)光二極管額定功率的表達式P額=_____（用測量得到的物理量表示）。

Answer 1

【答案】 2.5 1 5.1 AC 滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱R0使得電壓表示數(shù)仍為2.5V

【解析】

(1)[1]電壓表的內(nèi)阻很大，連接電路時應該并聯(lián)，且圖中電阻沒有接入電路中，正確的接法如圖所示

(2)[2]如圖乙所示，電壓表選擇的是分度值為0.1V的小量程，示數(shù)為2.5V。

(3)[3]第1次實驗時電流表示數(shù)為0.10A，電壓表示數(shù)為0.5V，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)，電源電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點，此時滑動變阻器兩端電壓為

根據(jù)歐姆定律的表達式以及串聯(lián)等流的特點，此時滑動變阻器接入電路的阻值為

滑動變阻器的最大阻值為20Ω，所以不可能通過以上實驗獲得的數(shù)據(jù)是1。

[4]由表可知第2次實驗測得定值電阻阻值為

由表可知第2次實驗測得定值電阻阻值為

由表可知第2次實驗測得定值電阻阻值為

則本實驗中所用定值電阻R1的阻值

(4)[5]電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)，電源電壓為3V，二極管額定電壓為2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點，此時滑動變阻器兩端電壓為

二極管正常發(fā)光時，通過的電流為

滑動變阻器應該接入的阻值

綜上所述可知電流表的分度值太大，滑動變阻器的最大阻值太小，故選AC。

(5)[6][7]先閉合開關S、S1，此時滑動變阻器R與發(fā)光二極管串聯(lián)，電壓表測發(fā)光二極管兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為2.5V，即發(fā)光二極管的額定電壓；再斷開開關S1，閉合開關S2，此時滑動變阻器R與電阻箱R0串聯(lián)，電壓表測電阻箱R0兩端電壓，滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱R0使得電壓表示數(shù)仍為2.5V，讀取此時電阻箱的阻值R0；前后兩次滑動變阻器的接入阻值沒變，電壓表測量的電阻箱和發(fā)光二極管兩端電壓相同，所以發(fā)光二極管的正常發(fā)光時的阻值等于電阻箱接入阻值R0；所以發(fā)光二極管額定功率