小莉按图中甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”实验.
(1)根据图甲,将图乙中的实物连接成电路,要求变阻器滑片向右移动时,电流表示数增大(注意两电表量程的选择);
(2)实验时,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表.
U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.6 | 1.9 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
请根据表中数据,在图的坐标系中画出电阻R的U-I关系图象:
(3)由图象可知,小莉实验时所选用电阻R的阻值为______Ω,当电路中的电流为0.5A时,电阻R 消耗的电功率为______W.
(4)现已将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,若要测该小灯泡的额定功率,则在原实物电路中必须改动的地方是:
①______;②______.
答案:
分析:(1)连接实物电路时,电流表串联在电路里,电压表并联在定值电阻两端,并且注意量程和正负接线柱,滑动变阻器的接线柱要“一上一下”的选择;
(2)明确横纵坐标代表的物理量,按表中数据一一对应横纵坐标,描出各点,连接起来就是电压与电流关系的图象;
(3)根据表中电压值和对应的电流值,由R=计算出电阻,由P=UI计算出消耗的电功率;
(4)额定电功率是小灯泡在额定电压下发挥的功率,小灯泡两端的电压必须达到它的额定电压.
解答:解:(1)①电源有两节干电池组成,电压为1.5V×2=3V,因此电压表选择0~3V;
②根据记录的数据,电流表选择0~0.6A即可;
③要求变阻器滑片向右移动时,电流表示数增大,也就是电路总电阻减小,滑动变阻器下面必须选择右面的接线柱,上面的接线柱随便选.
(2)横坐标对应电流值,纵坐标对应电压值,按描点法描出各点;
(3)选择电压为2.5V、电流为0.5A这组数值进行计算,
电阻R===5Ω,
电阻消耗的电功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W.
(4)测一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压必须能达到3.8V,因此电源必须增加一节干电池,此时电源电压成了1.5V×3=4.5V,电压表的量程也应选择0~15V.
故答案为:
(1)如下图 电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~3V量程,滑动变阻器连接右下接线柱;
(2)图象如下;
(3)5、1.25;
(4)①增加一节干电池,②电压表改接为0~15V量程.