【題目】某小組同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做測定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn),被測小燈泡的額定電壓為3.8V,電阻約為10Ω。實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A 0~3A)、電壓表(0~3V 0-15V)、開關(guān)各一個,導(dǎo)線若干,滑動變阻器三只:R15Ω 0.5A)、R230Ω 0.5A)、R3500Ω 1A),同學(xué)們設(shè)計(jì)的電路如圖.

1)如圖甲是小聶畫出的實(shí)驗(yàn)電路圖,請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線,幫他將圖乙中未完成的電路連接好,要求:滑動變阻器的滑片向右移動時(shí),連入電路的阻值變小,導(dǎo)線不能交叉;

____________

2)滑動變阻器應(yīng)選用_________ (選填R1”“R2R3);

3)連接好電路,正確操作,移動滑動變阻器的滑片P,小婕發(fā)現(xiàn)燈泡忽亮忽暗,則故障可能____;

A.滑動變阻器滑片接觸不良 B.小燈泡短路

C.滑動變阻器短路 D.滑動變阻器斷路

4)下表為該小組的實(shí)驗(yàn)記錄分析表:

實(shí)驗(yàn)序號

電壓表示數(shù)/V

電流表示數(shù)/A

功率/W

額定功率/W

1

3.0

0.36

1.08

P==1.50

2

3.8

0.4

1.52

3

4.5

0.42

1.89

鄢老師認(rèn)為該小組的數(shù)據(jù)處理過程有錯誤,你認(rèn)為錯誤之處是________,正確的測量結(jié)果是_________W;

5)聰明的小川同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,當(dāng)小燈泡兩端電壓為額定電壓一半時(shí)小燈泡的功率為P1,當(dāng)通過小燈泡的電流為額定電流的一半時(shí)小燈泡的功率為P2,則P1_________P2(選填大于、等于小于);

6)同組的小楊有一個小燈泡,但是小燈泡上所標(biāo)額定電壓模糊不清(如圖),已知小燈泡的額定功率在不超過1W,為了得到該小燈泡的額定功率,小楊經(jīng)過思考后利用手中的器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)

更換電源(電壓為1.5V的整數(shù)倍且保持不變),將小燈泡重新連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),移動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)分別為3.5V3.2V3V,并記錄相應(yīng)的電流表示數(shù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)以上信息求解:

①小楊所用的電源電壓U=_________V;②燈泡的額定功率為_________ W.

實(shí)驗(yàn)序號

電壓U/V

電流I/A

1

3.5

0.30

2

3.2

0.31

3

3

0.32

【答案】 R2 A 取不同電壓下的功率的平均值 1.52 大于 6 0.75

【解析】

(1)[1]根據(jù)題意知道,滑動變阻器右下方接線柱與燈泡串聯(lián),電路如下:

(2)[2]燈泡的額定電壓為3.8V,燈泡正常工作時(shí),電路電流約是:

,

則滑動變阻器兩端電壓是:

U=U-UL =6V-3.8V=2.2V

滑動變阻器電阻是:

,

所以,“5Ω 0.5A”滑動變阻器的電阻太小,“500Ω 1A”滑動變阻器的電阻太大,不能滿足實(shí)驗(yàn)需要,即選擇“30Ω 0.5A”的滑動變阻器R2;

(3)[3]連接好電路,正確操作,移動滑動變阻器的滑片P,發(fā)現(xiàn)燈泡忽亮忽暗,則說明故障可能滑動變阻器滑片接觸不良,故A符合題意;

(4)[4]由于燈泡的實(shí)際功率不是定值,所以,不能通過求平均值的方法來求功率;該小組數(shù)據(jù)處理過程是錯誤的;

[5]額定功率等于燈泡正常工作時(shí)的實(shí)際功率,即實(shí)際電壓為3.8V時(shí)的實(shí)際功率1.52W

(5)[6]由于燈泡電阻隨溫度升高而增大,由知道,燈泡實(shí)際電壓為其額定電壓一半時(shí),它的實(shí)際功率P1P,由P=I2 R知道,實(shí)際電流等于額定電流一半時(shí),實(shí)際功率P2 P ,即P1 大于P2;

(6)[7]由歐姆定律U=IR知道,當(dāng)電路的電流變大時(shí),燈的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道,變阻器的電壓變小,由表中數(shù)據(jù)知道,電壓表示數(shù)越小,而電流越大,說明電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了;同組的小楊有一個小燈泡,但是小燈泡上所標(biāo)額定電壓模糊不清(如圖丙),但可知燈的額定電流為0.3A,燈的額定電壓小數(shù)部分為5;又因?yàn)樾襞莸念~定功率不超過1W,由P=UI知道,燈的額定電壓是:

;

即燈的額定電壓小于3.3V,由于燈的額定電壓小數(shù)部分為5,故燈泡的額定電壓可能為0.5V、1.5V、2.5V;由于電源電壓為1.5V的整數(shù)倍且保持不變,故電源電壓可能為4.5V6V;

若電源電壓為4.5V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道,燈的第一次電壓是:

4.5V-3.5V=1V

同理,第二、三次的電壓為1.3V1.5V,由題意知道,當(dāng)燈的電壓為1V時(shí),電流為額定電流0.3A,故燈泡的額定電壓不可能為0.5V1.5V;

若電源電壓為6V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈的第一次電壓為:

6V-3.5V=2.5V,

同理,第二、三次的電壓為2.8V3V,由題意知道,燈的額定電壓可能為2.5V3V2.8V都大于2.5V);

綜上所述,電源電壓只能為6V,燈的額定電壓只能為2.5V,燈的額定電流為0.30A;

[8]知道,燈的額定功率是:

P=UL IL =2.5V×0.3A=0.75W

練習(xí)冊系列答案
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A.最好選用型號相同、量程相同的三個電壓表測量B.最好選用型號相同、量程相同的三個電流表測量

C.LlL2應(yīng)為型號不同的燈泡,通過燈泡亮暗判斷電流大小D.LlL2應(yīng)為型號相同的燈泡,通過燈泡亮暗判斷電流大小

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A. B. C. D.

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A.一定是電阻R短路,電流表的示數(shù)變大

B.可能是電阻R斷路,電流表的示數(shù)變小

C.一定是燈L斷路,電流表的示數(shù)變小

D.可能是燈L短路,電流表的示數(shù)變大

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1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)圖1所示電路圖,將圖2所示實(shí)物圖連接完整;

______

2)若小雷連接電路后閉合開關(guān),燈L1幾乎不發(fā)光,移動滑片P也不能改變燈的亮度。原因是他把滑動變阻器的_____(選填“AB”或“CD”)接線柱接入了電路;

3)小雷排除故障后,按圖1所示的電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):閉合開關(guān),移動滑片P,使燈L1發(fā)光,測出燈L1的相關(guān)物理量,記錄和計(jì)算結(jié)果如表:小雷注意到燈L1的亮度變化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮;

次數(shù)

電壓U/V

電流I/A

實(shí)際功率P/W

電阻R

1

1.6

0.20

0.32

8.00

2

2.0

0.22

0.44

9.09

3

2.5

結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是小燈泡越亮,它的實(shí)際功率越_____(選填“大”或“小”);當(dāng)電壓為2.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖所示,把表格補(bǔ)充完整:_______A,_________W______Ω;

4)用L2替換L1重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要改變_____表的量程,結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似;

5)有同學(xué)認(rèn)為“用上表中燈L13次電阻的平均值代表它的電阻更準(zhǔn)確”,這種說法錯誤的原因是其忽略了_____的影響。

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【題目】(4分)在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)采取了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(兩個透明容器中封閉著等量的空氣)。

(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察 變化來比較電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少。

(2)觀察圖甲中的A、B管,在通電時(shí)間相等時(shí),發(fā)現(xiàn)B管液面上升得高,則表明電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少與 有關(guān)。

(3)采用圖乙實(shí)驗(yàn)裝置,可以得出結(jié)論:在電阻和通電時(shí)間相同時(shí), 越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

(4)該實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法和 法。

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1)下面的天氣預(yù)報(bào),______圖可能是哈密的天氣預(yù)報(bào),為什么?

答:水的比熱較______,水和干泥土相比,在同樣受熱或冷卻時(shí)吸收或放出的熱量______,而水的溫度變化比干泥土______,因此會有這樣的現(xiàn)象。

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a)根據(jù)圖象可知:BC______熱量,內(nèi)能______;

b)請你算出在CD段中水所吸收的熱量______。

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