题目:
张楠同学看到了一份某大学物理系同学在测定额定电压为2.5V灯泡电阻的材料,得到了如下表所示的数据:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U/V |
0.20 |
0.80 |
1.40 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
I/A |
0.02 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.21 |
(1)从材料中可知,该小灯泡的额定电流为
0.20A
0.20A
,正常发光时的电阻为
12.5Ω
12.5Ω
.
(2)张楠同学还想通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,他设计了如图所示的电路图,同时找来实验器材,其中电源是两节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0---50Ω内调节.
①请你将图甲中的实物电路按电路图连接完整;
②当闭合开关时,发现电压表示数如上图乙所示,说明开关闭合前没有将滑动变阻器的滑片移到
最大阻值处
最大阻值处
;实验中,由于操作不当,导致电压表示数变为零,电流表示数增大,则电路中可能出现的故障是
灯泡短路
灯泡短路
③你认为张楠能验证数据的正确性吗?简要说明理由:
不能,电源电压才3V,无法验证最后一组;最小电流无法达到0.02A
不能,电源电压才3V,无法验证最后一组;最小电流无法达到0.02A
.
答案
0.20A
12.5Ω
最大阻值处
灯泡短路
不能,电源电压才3V,无法验证最后一组;最小电流无法达到0.02A
解:(1)读表格可知,灯泡的额定电流为额定电压2.5V时的电流,即0.2A;此时灯泡工作的电阻R=
=
=12.5Ω;
(2)①如图,将滑动变阻器、电流表与灯泡串联,变阻器选左上接线柱,电流表选0.6A;
②电源电压最大为3V,而图乙中的示数接近电源电压,说明滑动变阻器的滑片未置于最大阻值处;电压表示数为零,说明灯泡两端无电压,而电流表的示数增大,说明电路连通,且电阻变小,因此可断定,灯泡短路了;
③读第1组数据可知,当电流为0.02A时,电源电压为3V,计算可知电路的总电阻应达到R=
=
=150Ω,滑动变阻器最大可达50Ω,而灯泡电阻只有达到100Ω时电路中的电流才可能为0.02A,这是不可能达到的;读第6组数据可知,电压应达到3V,而两节新干电池的电压最大为3V,故很难保证灯泡两端的电压也达到3V.
故答案为:(1)0.2A;12.5Ω;
(2)①如图;
②阻值最大处(左端);灯泡短路;
③不能,电源电压才3V,无法验证最后一组;最小电流无法达到0.02A.