Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，電源使用兩節(jié)新干電池，電流表、電壓表均為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用雙量程電表，滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格是“20Ω 2A”。

（1）圖甲是小明連接的實(shí)物電路圖，其中有一根線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正___；

（2）電路連接無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)為0.5A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，記為_____V；

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	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(guò)以上實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)是_____（填序號(hào)），舍去不真實(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算可知本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置測(cè)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(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，原因�?/span>_________（選填序號(hào)）；

A．電流表的分度值太大 B．電源電壓太小 C．滑動(dòng)變阻器最大阻值太小

（5）小紅增加了一個(gè)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(shí)驗(yàn)器材重新設(shè)計(jì)電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

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

②再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S2，_____，讀取此時(shí)電阻箱的阻值R0；

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

Answer 1

【答案】 2.5 1 5.1 AC 滑片不動(dòng)，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(shí)應(yīng)該并聯(lián)，且圖中電阻沒(méi)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(diǎn)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

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

滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，所以不可能通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)是1。

[4]由表可知第2次實(shí)驗(yàn)測(cè)得定值電阻阻值為

由表可知第2次實(shí)驗(yàn)測(cè)得定值電阻阻值為

由表可知第2次實(shí)驗(yàn)測(cè)得定值電阻阻值為

則本實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

二極管正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)的電流為

滑動(dòng)變阻器應(yīng)該接入的阻值

綜上所述可知電流表的分度值太大，滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小，故選AC。

(5)[6][7]先閉合開(kāi)關(guān)S、S1，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R與發(fā)光二極管串聯(lián)，電壓表測(cè)發(fā)光二極管兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S2，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R與電阻箱R0串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻箱R0兩端電壓，滑片不動(dòng)，調(diào)節(jié)電阻箱R0使得電壓表示數(shù)仍為2.5V，讀取此時(shí)電阻箱的阻值R0；前后兩次滑動(dòng)變阻器的接入阻值沒(méi)變，電壓表測(cè)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(shí)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