实际上,电源自身是有电阻的,称为“内电阻”。在电路中,一个实际电源相当于一个电源电压相同的理想电源和内电阻串联连接。为了测出电源电压和内电阻,小明同学设计了如图所示的电路(电压表和电流表均视为理想电表),实验步骤如下:
①闭合开关S,移动滑动变阻器R0的滑片P到某处时,分别读出电压表示数为2.0 V,电流表示数为0.50 A;
②再向(选填“左”或“右”)移动滑片P到另一处时,电压表示数变为2.5 V,电流表示数变为0.25 A;
③由有关公式求出电源电压U=V,内电阻r=Ω。
①连接实物电路。连接实物时先断开开关,滑动变阻器“一上一下”连接,并将其调到阻值处。连接电流表和电压表时注意“+”进“-”出及选择正确的量程。
②检查电路无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表和电压表的示数,填入表格。
③算出三次Rx的值,求出。
④整理器材。
①闭合开关S1 , S2接1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I额
②闭合开关S1 , S2接2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调另一个滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为I额;再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端,读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为P额=(用U、 R2、I额、I表示)。
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
3.0
3.8
电流I/A
0.38
0.40
电阻R/欧
5
10
20
电流I/安
0.6
0.3
0.15
本实验可得出的结论为:。
①按图丙所示的电路图连接好电路;
②开关S拔到位置1,移动滑片 P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拔到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2 , 先算出 灯泡的电阻 (请你用所测的物理量表示) ,再根据计算灯泡的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是。
要求:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大:
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节,额定电压为2.5V的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
【实验方案】
次数
4
电压/V
电流/A
电阻/Ω
①按图连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变:
②闭合开关S,读出电压表和电流表示数,记录在表格中:
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②.
连接电路时,电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是。
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是。
【交流反思】进一步探究发现,灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时,也常会带有一定假象,同学们要善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠。
某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中,将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲),闭合开关S1 , 发现LED灯亮而小灯泡L不亮,针对这种现象,同学们提出了以下猜想:
猜想一:小灯泡L处发生短路
猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想,小组同学进行如下实验:
实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,根据观察到的现象否定了猜想一,
实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量,闭合开关,依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表,经分析,结果支持猜想二。
电压(伏)
电流(毫安)
电阻(欧)
1.4
12
116.7
1.6
14
114.3
1.8
16
112.5
…
(1)实验一中观察到的现象是 。
(2)实验二中,某次测量时电压表示数如图丙所示,此时电压表示数为 伏。
(3)在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向 端移动。