解题思路:(1)根据电源电压计算出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,从而可根据R=
U
I]计算出滑动变阻器的电阻值,判断出规格;
(2)在实验中,电流表与电阻串联,电压表与电阻并联,滑动变阻器要接一上一下;
(3)根据滑动变阻器滑片移动,电压表示数不变,示数总小于6V进行分析;
(4)根据图3读出电流表的示数,由R=[U/I]计算出灯泡正常发光时的电阻;
(5)把灯泡与定值电阻串联,应用串联电路特点及欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,然后由电阻公式求出灯泡正常发光时的电阻.
(1)当灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压U滑=U-U灯=12V-6V=6V;
滑动变阻器的阻值大约为R滑=
U滑
I]=[6V/0.3A]=20Ω
(2)应将电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:
(3)任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变,且此时灯泡发光较暗,电压表的示数始终小于6V,说明滑动变阻器接了下面的两个接线柱,相当于一个定值电阻;
(4)由图3知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A,则R=[U/I]=[6V/0.32A]=18.75Ω;
(5)实验电路图如图所示;
闭合开关S、S1,移动滑片使电压表示数等于灯泡额定电压6V,使灯泡正常发光;
保持滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,读出电压表示数U,则电阻R0两端电压U0=U-UL=U-6V;
电路电流I=
U0
R0=[U−6V
R0,灯泡正常发光时的电阻R=
UL/I]=[6V
U−6V
R0=
6V/U−6V•R0.
故答案为:(1)“50Ω0.5A”;(2)见上图;(3)滑动变阻器连到下面两个接线柱上了;(4)18.75;(5)电路图:
实验步骤:①移动滑动变阻器滑片移到最右端,闭合开关S、S1,移动滑动变阻器滑片,是电压表示数为6V;
②断开S1,闭合S2,读出电压表示数为U;
表达式:R=
6V
U−6V•R0.
点评:
本题考点: 伏安法测电阻的探究实验.
考点点评: 本题主要考查学生对电学知识的综合应用,尤其是实验设计,这是重点也是难点,在设计实验时可参考一下:
(1)没有电压表,利用定值电阻和电流表以及其他元件测量电阻的阻值时,一般设计成并联电路,找电压相等列等式求出被测电阻;
(2)没有电流表,利用电压表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值时,一般设计成串联电路,找电流相等列等式求出被测电阻.
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