【題目】為了探究小燈泡亮度與實際功率的關(guān)系,某校物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路,標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡電阻約為10Ω,電源電壓6V,可供選用的滑動變阻器有“10Ω 1A”R1“20Ω 1A”R2。

(1)為了完成實驗,你認(rèn)為應(yīng)該選用的滑動變阻器是_____。(選填“R1“R2”)

(2)請用筆劃線代替導(dǎo)線將圖甲的實驗電路補充完整_________。(要求:滑動變阻器滑片向右移動時,燈泡變亮)

(3)電路正確連按后,閉合開關(guān),他們發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn),你認(rèn)為造成這一﹣現(xiàn)象的原因可能是_____。(選填字母)

A.電流表斷路 B.小燈泡短路 C.小燈泡燈絲斷了 D.滑動變阻器短路

(4)排除故障后,當(dāng)滑動變阻器的滑片移到某一位置時,某同學(xué)從“0﹣15V”量程的刻度線看出指針停在10V處,若要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_____移(選填)直到小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是_____W。

(5)根據(jù)收集到的實驗數(shù)據(jù),同學(xué)們得出了燈泡亮度與實際功率的關(guān)系。在分析論證過程中,勤于思考的小明發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下,它兩端的電壓與電流的比值不一樣,你認(rèn)為其主要原因是_____。

【答案】 R2 C 0.65 燈的電阻隨溫度的升高而變大

【解析】(1)燈的額定電壓為2.5V,小燈泡電阻約為10Ω,由歐姆定律求燈的額定電流,當(dāng)燈正常發(fā)光時,由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律求變阻器連入電路中的電阻確定選用的滑動變阻器;

(2)根據(jù)滑動變阻器滑片向右移動時,燈泡變亮,確定變阻器的連接與燈串聯(lián);

(3)逐一分析每個選項,找出符合題意的答案;

(4)根據(jù)電壓表大小量程之比為5:1讀數(shù),燈在額定電壓下正常發(fā)光,比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動的方向;根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)求燈的功率;

(5)燈的電阻隨溫度的升高而變大,由歐姆定律分析。

解答:燈的額定電壓為2.5V,小燈泡電阻約為10Ω,由歐姆定律,燈的額定電流約為:,電源電壓6V,當(dāng)燈正常發(fā)光時,由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,變阻器連入電路中的電阻:選用的滑動變阻器“20Ω 1A”R2。

(2)滑動變阻器滑片向右移動時,燈泡變亮,即電流變大,電阻變小,故滑片以右電阻絲連入電路中與燈串聯(lián),如下所示:

(3)A.若電流表斷路,整個電路斷路,兩表都沒有示數(shù),不符合題意;

B.若小燈泡短路,則電壓表示數(shù)為0,電流表有示數(shù),不符合題意;

C.若小燈泡燈絲斷了,小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表與電源連通測電源電壓,電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn),符合題意;

D.若滑動變阻器短路,電流表有示數(shù),電壓表有示數(shù),不符合題意,

故選C;

(4)燈在額定電壓下正常發(fā)光,排除故障后,當(dāng)滑動變阻器的滑片移到某一位置時,某同學(xué)從“0-15V”量程的刻度線看出指針停在10V處,則對應(yīng)小量程的2V,小于燈的額定電壓2.5V,應(yīng)增大燈的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向右移動,直到電壓表示數(shù)為額定電壓;此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流大小為0.26A,則小燈泡的額定功率是:

(5)燈的實際功率越大,燈越亮,燈的溫度越高,因燈的電阻隨溫度的升高而變大,故燈絲的電阻越大,由歐姆定律,燈兩端的電壓與電流的比值即為燈的電阻,故不一樣。

故答案為: (1). R2 (2). (3). C (4). (5). 0.65 (6). 燈的電阻隨溫度的升高而變大

練習(xí)冊系列答案
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a.增大壓力增大摩擦; b.增大接觸面粗糙程度增大摩擦;

c.增大接觸面積增大摩擦; d.增大運動速度增大摩擦.

為了驗證這些設(shè)想,他們利用長方體木塊、鐵塊、彈簧測力計、毛巾和水平桌面等,進行實驗探究,并將數(shù)據(jù)記入表中:

實驗

接觸面

接觸面積/ m2

速度

壓力/N

摩擦力/N

1

木塊與桌面

0.01

v

5

1

2

木塊與桌面

0.01

2v

5

1

3

木塊與桌面

0.01

v

10

2

4

木塊與毛巾面

0.01

v

5

5

木塊與桌面

0.005

v

5

1

(1)比較實驗12可知:設(shè)想_________是錯誤的,判斷的理由是_________。

(2)比較實驗_________兩組數(shù)據(jù),可以判斷設(shè)想C是否正確;在實驗中,圖中的彈簧測力計示數(shù)是表中處的數(shù)值,其大小為_________N

(3)某同學(xué)分析實驗3、4數(shù)據(jù),并支持設(shè)想b,你認(rèn)為他這種分析方法_________(填“正確”或“不正確”)

(4)請你利用上述分析得出的結(jié)論,寫出一種能將門關(guān)緊的方法:_________

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