滑动变阻器在不同实验中的作用的探究(2)
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.将电池个数增加
解析:本题中滑动变阻器的作用是保持电阻R1两端的电压不变,而当电阻R1由5Ω更换为10Ω后,电压表示数将变大,滑动变阻器分担的电压变小,故变阻器的滑片p应向右移动,使其两端的电压变大,从而保证电阻R1两端的电压不变。
(3)在用伏安法测定值电阻的阻值的实验中,滑动变阻器的作用侧重于:改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,获得多组数据,采用多次测量取平均值的办法来减少实验误差。
例3:小明和小亮利用图3所示的电路测未知电阻的阻值。
①根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是表。
②实验中他们检查电路无误后闭合开关,观察了两电表的示数,计算出待测电阻R=Ω。
③完成了上步计算后小明认为实验就完成了,小亮则认为仅这样就得出电阻的阻值不够可靠,原因是:。
④为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是:。
答案:①电压表;②10;③单独一次测量的结果误差可能较大;④调节滑动变阻器,改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量求平均值。
(4)在用伏安法测定小灯泡的电阻时,滑动变阻器的作用是:改变小灯泡两端的电压和通过它的电流,从而研究灯丝电阻与温度的关系。
例4:如图4所示是小明探究小灯泡电阻所用的器材,已知小灯泡的额定电压为3.8V。
①请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整。要求:使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大。
②闭合开关前,滑片P应移到端。
③小明在实验过程中不小心漏填了一个电流数据,请你把图5所示的读数填入下表的空格中。
④小明仔细分析实验数据,对比得出的几个电阻值,发现每次测量结果都有较大差异,你认为产生这种差异的主要原因是。
答案:①略;②略;③0.24;④灯丝的电阻会随温度的升高而增大(分析:导体的电阻随着温度的变化而变化,当调节滑动变阻器使灯泡两端的电压不同时,就会导致灯丝的温度也不同,最终使每次测得的电阻值出现较大的差异。)
(5)在测量小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用侧重于:改变小灯泡两端的电压,使之在U实U额的情况下,观察小灯泡的亮度,并根据电压表和电流表的示数,求出小灯泡相应的实际电功率,进而比较实际电功率与小灯泡亮度的关系。
例5:如图6所示,小灯泡的额定电压为2.5V,①若开关闭合后,要使小灯泡正常发光,应调节滑动变阻器,使电压表示数为____V,此时电流表的示数如图7所示,那么小灯泡的额定功率为_____W;
②若调节滑片P,使电压表示数为3V,电流表示数为0.28A,那么灯泡的实际功率为_____W,额定功率为_____W。
解析:①当调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压时,小灯泡才能正常发光,故此时电压表的示数为:2.5V,由图7可知此时的电流为0.24A,故根据P额=U额I额得,灯泡的额定功率为:0.6W;②根据P实=U实I实可知,当电压为3V,电流为0.28A时,灯泡的实际功率为:0.84W,而额定功率则仍为0.6W。
总之,学生只有正确认识了滑动变阻器,特别是它在不同实验中的作用,才能在解决相关问题时得心应手、游刃有余。除此之外,在教学过程中还应向学生介绍一些滑动变阻器在实际生活中应用的例子,如调光台灯、自动测定油箱内油量多少的装置、风力测定仪、压力测量仪……这样不仅能使学生进一步地认识滑动变阻器,而且还能使学生真实地体会到“生活离不开物理,物理也离不开生活”。
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