5.小明的爸爸是有名的電器維修師傅,有一次小明發(fā)現(xiàn)爸爸那里15Ω和25Ω的兩個電阻的標稱看不清了,他想用剛學過的電學知識幫爸爸一點忙.
(l)請你幫小明設計一個能夠鑒別電阻阻值大小的最簡單電路(身邊器材包括舊的干電池、電流表、開關各一個及導線若干),并將電路圖畫在圖甲的虛線框內(nèi).

(2)小明懷疑廠家生產(chǎn)的定值電阻的阻值有較大誤差,為進一步測量15Ω電阻的阻值,在你設計的最簡電路圖甲的基礎上,你做的修改方案是在待測電阻兩端并聯(lián)一只電壓表(用文字說明便可).
(3)小明用額定電壓3.8V的小燈泡替換15Ω的定值電阻,重新做實驗.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的小燈泡和定值電阻的U一I圖象如圖乙所示.小燈泡的U一I圖象是L(填代號).設小燈泡在電壓為1V時的電阻是R1,在電壓為3V時的電阻是R2,那么由圖乙可知,R1<R2.(填“>”“=”或“<”),原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.
(4)該小燈泡的額定電阻大約是10Ω,額定功率大約是1.444W.

分析 (1)根據(jù)歐姆定律,電壓一定時,電阻大的電流小,由此可設計電路;
(2)為了準確測量15Ω電阻的阻值,可用電壓表測其兩端電壓,由R=$\frac{U}{I}$計算出其電阻值;
(3)定值電阻的阻值大小不隨溫度的變化而變化,而燈絲的電阻隨溫度的變化而變化;根據(jù)圖乙分別求出燈在
1V、3V時的大約阻值,比較大;燈絲的電阻隨溫度的升高而增大;
(4)根據(jù)圖乙找出額定電壓下的電流大小,根據(jù)歐姆定律求電阻的大小,根據(jù)PL=ULIL求燈的額定功率.

解答 解:(1)根據(jù)R=$\frac{U}{I}$,電壓一定時,電阻大的電流小,由此可設計電路,如下圖所示:

分別將兩個電阻接入電路,比較電流表示數(shù)大小即可區(qū)分兩個電阻;
(2)再在待測電阻兩端并聯(lián)一只電壓表,由伏安法可測量其大;
(3)根據(jù)R=$\frac{U}{I}$,對定值來說,$\frac{U}{I}$是個定值,U一I圖象為一過原點的直線;而對小燈泡而言,燈絲的電阻隨溫度的變化而變化,$\frac{U}{I}$不是定值,而是變化的,所以,U一I圖象不是一條直線,燈泡的U一I圖象是L;
根據(jù)圖乙可知,當小燈泡電壓為1V時,對應的電流大小約為0.14A;電壓為3V時,對應的電流大小約為
0.34A,根據(jù)歐姆定律R=$\frac{U}{I}$可得R1≈7.14Ω,R2≈8.82Ω,所以R1<R2;
原因是電壓增大,通過的電流增大,根據(jù)P=UI,燈的功率增大,燈的溫度升高,因燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,所以R1<R2;
(4)由圖乙U-I圖象知,當燈的電壓為額定電壓UL=3.8V 時,對應的電流大小約為IL=0.38A,此時的電阻大小約為RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{3.8V}{0.38A}$=10Ω;
燈的額定功率PL=ULIL=3.8V×0.38A=1.444W.
故答案為:(1)如上圖所示;
(2)在待測電阻兩端并聯(lián)一只電壓表;
(3)L;<;燈絲的電阻隨溫度升高而變大;
(4)10;1.444.

點評 本題 涉及測電阻和電功率兩個實驗,考查電路的設計、影響電阻大小的因素、電阻、額定功率的計算等知識,綜合性較強.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,質(zhì)量為48kg的小華同學騎著一輛自行車在平直公路上勻速運動500m,所用時間為100s,自行車質(zhì)量為12kg,車胎與地面總的接觸面積為40cm2,假設自行車在行駛過程中受到的阻力為其總重的0.l倍,g=10N/kg.問:
(1)小華同學騎車時,自行車對地面的壓強為多少?
(2)在這段過程中,該同學所做功的功率?

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列說法不正確的是( 。
A.叉車用力托起貨物,叉車對貨物做了功
B.人勻速推小車水平運動一段距離,推力對小車做了功
C.人用了很大力氣搬石頭卻沒有搬動,人對石頭沒有做功
D.足球離開腳之后在球場上繼續(xù)滾動,在這一過程中腳對足球做了功

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

13.小紅做“伏安法測電阻”的實驗時,所用器材有:電源、未知電阻Rx、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器各一個,導線若干.
實驗次數(shù)U/VI/AR/Ω
130.2611.5
22.40.212
32
(1)伏安法測電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$,在連接電路的過程中,開關必須處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片就應該位于阻值最大的一端.
(2)電路連接好后,小紅進行實驗,記錄的數(shù)據(jù)如表,其中第3次實驗電流表的示數(shù)如圖所示,第3次實驗所測的電阻值為12.5Ω.
(3)由實驗數(shù)據(jù)可知,Rx的阻值為12Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

20.小明要測量一只定值電阻Rx的阻值.實驗桌上器材如下:滿足實驗要求的電源一個、開關兩個、已調(diào)零的電壓表一塊、阻值已知的定值電阻R0、待測電阻Rx和導線若干.請你幫助小明設計一個用現(xiàn)有這些器材測出電阻Rx阻值的電路(已知電源兩端的電壓不超過電壓表的量程,要求測量過程中不得重新拆裝電路),要求:
(1)畫出電路圖;
(2)寫出實驗步驟及所測物理量;
(3)推導出電阻Rx阻值表達式.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示是伏安法測小燈泡電阻的實驗.
 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
 電壓/伏 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
 電流/安 0.13 0.19 0.25 0.3 0.35
 電阻/歐 7.7 7.8 8.0 8.2 8.6
(1)用筆劃線代替導線將圖中的滑動變阻器接入電路中,要求當滑片向左滑動時,燈變暗;
(2)接通電路后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無實數(shù),電壓表有示數(shù),重新檢查電路,確認各元器件均完好無損,則電路故障可能是小燈泡斷路;
(3)故障排除后,測得如上表的實驗數(shù)據(jù),由表中的數(shù)據(jù),可知小燈泡的電流與兩端電壓不是正比關系,原因是:燈絲的電阻隨溫度的升高而變大.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

17.某實驗小組設計了如圖1所示電路圖測量電阻器的電阻值.
(1)按照電路原理圖連好電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表示數(shù)較大,電路連接出現(xiàn)的故障可能是B
A.電阻R斷路 B、電阻R短路 C、滑動變阻器斷路 D、滑動變阻器短路
(2)排除故障,前五次測量數(shù)據(jù)記錄如表格所示,其中有一組數(shù)據(jù)記錄有錯,應該是第4組.
次數(shù)123456
U/V0.40.81.21.62.0
I/A0.080.150.240.380.40
(3)第六次的測量數(shù)據(jù)如甲、乙兩圖所示,這次測量的電阻值應為5Ω;
(4)除了利用多次測量求平均值外,該實驗小組還采用了圖象法處理數(shù)據(jù),他們排除了錯誤數(shù)據(jù)后,建立了電流(I)--電壓(U)坐標系(如圖3),請?zhí)嬖撔〗M完成該圖象.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示為小明同學伏安法測量電阻阻值的一份實驗報告:
實驗報告
試驗目的用電壓表和電流表測量電阻Rx的阻值
實驗原理
及電路圖
R=$\frac{U}{I}$        
實驗步驟(1)按照電路圖連接電路,把滑動變阻器調(diào)到阻值最大的位置;
(2)閉全開關S,讀出電流表和電壓表的示數(shù)
(3)根據(jù)測量的電壓、電流值算出Rx的阻值
實驗記錄
電壓U/V電流I/A電阻R/Ω
2.80.4 
實驗討論
(1)實驗過程中,開關閉合前,應將滑動變阻器滑片移至右端.(選填“左端”或“右端”)
(2)電路圖中甲是電流表,乙是電壓表.
(3)你認為實驗步驟存在的主要缺陷是:未多次測量求平均值.
(4)假如該同學實驗時,剛一“試觸”,就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動到最大刻度,其原因可能是:電流表量程選小了或電源電壓太高,還有可能是電路發(fā)生了短路.
(5)若電壓表的電阻不是很大,則電阻值的測量結(jié)果將偏。ㄟx填“偏大”、“準確”或“偏小”).

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

15.用焦距10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,如圖所示.(凸透鏡的位置固定不動)
(1)為了便于觀察實驗現(xiàn)象,實驗環(huán)境應該在較暗(選填“較亮”或“較暗”)一些,此實驗過程中蠟燭燃燒后逐漸變短,則光屏上燭焰的像也將逐漸向上移動.
(2)記錄實驗數(shù)據(jù)如表,
實驗序號物距u/cm像距ν/cm像的性質(zhì)
13015
22020倒立、等大的實像
31530
46正立、放大的虛像
請將表中所缺的像的性質(zhì)補充完整,并根據(jù)實驗序號1的成像規(guī)律,寫出在生活中的一個應用照相機.
(3)若已在光屏上成清晰的像,此時用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分,則所成的燭焰的像為亮度稍暗的完整像(填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”).
(4)曉紅在早上9:00利用太陽光進行觀察凸透鏡焦點的活動,她將凸透鏡與水平地面平行放置,調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離,直至地面上出現(xiàn)一個最小的亮點,她認為此點就是凸透鏡的焦點.你認為她這種活動過程存在的問題是:早晨的太陽光斜的,沒有正對凸透鏡.

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