甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”.实验室提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”和“50Ω 1A”),小灯泡一只(正常发光时电压为2.5V),导线若干.
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”:
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.
②连接电路时,开关应当 ;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该滑至最 (左/右)端.
③他们将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (写出一条即可).
④排除故障后进行实验得到的数据如下表,由此可得到的实验结论是 .
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.6 |
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”:
①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值.当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,滑片应向 (填“左”或“右”)端移动直到电压表的示数为 V,读出电流表的示数.
②为了完成用四个定值电阻进行的实验,应选择滑动变阻器的规格是 .
③他们用小灯泡替换定值电阻,移动滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(保留一位小数).
如图所示电路用的是等效替代法测量未知电阻阻值.
其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0是电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx),请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐.
(1)按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大.
(2)只闭合开关S1和 ,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I.
(3)只闭合开关S1和 ,同时调节 (选填“滑动变阻器”或“电阻箱”),使电流表的示数为 .
(4)读出 ,即可知道Rx的阻值.
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路灯自动控制电路光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件,它由半导体材料制成.物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度,国际单位为坎德拉(cd),某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示.
生活中,路灯的工作状态是自动控制的,其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2.开关S2的状态由R2两端的电压决定.光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2处于断开状态,ab接触,路灯L关闭.当光强降为15cd时,R2两端的电压刚好升至3V.此时,开关S2自动闭合,ac接触,路灯打开.已知,控制电路的电源电压为6V.
(1)下列能够用来制作光敏电阻材料的是
A.铜 B.塑料 C.硅 D.碳
(2)分析表格中的数据,根据其阻值R随光强E变化的规律,空格中的电阻大小为 Ω.
光强(cd) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
R2的阻值(Ω) | 60 | 30 | 20 | 12 |
(3)根据表格中的数据,在坐标图2上描点并作出电阻与光强关系的图象.
(4)当R2两端的电压为2V时,光照强度为 cd.
(5)为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应该对控制电路做怎样的调整?(光敏电阻不更换,写出一种方法即可)