6.小滿同學(xué)做測定“小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)所用器材有:電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡(小燈泡的額定功率小于1W)、滑動變阻器(50Ω1A),以及符合實(shí)驗(yàn)要求的電表、開關(guān)和導(dǎo)線若干.如圖甲是小滿同學(xué)沒有連接完整的電路.

(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI.
(2)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖所示的電路連接完整.
(3)小滿同學(xué)連好電路后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則故障可能是燈泡斷路(寫出一種即可).
(4)小滿同學(xué)排除故障后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片的同時(shí),眼睛應(yīng)注視B(選填序號).
A.小燈泡亮度   B.電壓表示數(shù)   C.電流表示數(shù)   D.滑動變阻器滑片
(5)小滿同學(xué)移動滑動變阻器滑片到某處時(shí),電壓表的示數(shù)為2.2V,要測量小燈泡的額定功率是,應(yīng)將滑片P向右端移動(選填“左”或“右“).當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖(乙)所示,則小燈泡的額定功率是0.5W.此時(shí),小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是12.5Ω.
(6)小滿利用該電路探究電流跟電阻的關(guān)系,他將小燈泡換成多個定值電阻R,保持電壓表示數(shù)始終為如圖(丙)所示,多次更換阻值不同的定值電阻R,并記錄各次電流表的示數(shù),若不更換其他器材,為了能夠完成實(shí)驗(yàn),更換的電阻阻值不能夠大于25Ω.

分析 (1)測電功率的實(shí)驗(yàn)原理P=UI;
(2)根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程的選擇,將電壓表并聯(lián)在燈的兩端;變阻器接線柱按一上一下的原則與燈串聯(lián)接入電路中;
(3)移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表無示數(shù),說明電路可能為斷路;電壓表有示數(shù)則說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的部分之處是完好的,故障可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了;
(4)電流隨電壓的變化而變化;
(5)比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和分壓原理確定滑片移動的方向,根據(jù)P=UI求燈的額定功率;根據(jù)歐姆定律求燈的電阻大;
(6)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定更換的電阻阻值不能夠大于多少.

解答 解:(1)測電功率的實(shí)驗(yàn)原理P=UI;
(2)燈的額定電壓為2.5V,所以電壓表選用小量程,并聯(lián)在燈的兩端;燈與電流串聯(lián),變阻器接線柱按一上一下的原則與燈串聯(lián)接入電路中,如下圖所示;

(3)小滿同學(xué)連好電路后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則故障可能是燈泡斷路;
(4)因電流隨電壓的變化而變化,所以眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù);
(5)電壓表的示數(shù)為2.2V小于燈的額定電壓,要測燈的額定功率,燈的電壓應(yīng)為2.5V,所以應(yīng)增加燈的電壓減小變阻器分得的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,即滑片右移動,直到電壓表示數(shù)為2.5V;
圖乙中電流表小量程分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A,燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;燈的電阻
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω;
(6)圖丙中,電壓表小量程分度值為0.1V,示數(shù)為2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為6V-2V=4V;定值電阻的電壓為變阻器電壓的$\frac{2V}{4V}=\frac{1}{2}$,根據(jù)分壓原理,定值電阻的阻值大小為變阻器連入電路中的阻值的$\frac{1}{2}$,因滑動變阻器的最大阻值為50Ω,所以定值電阻的最大值為$\frac{1}{2}$×50Ω=25Ω,即更換的定值電阻阻值不能大于25Ω.
故答案為:(1)P=UI;
(2)如上圖所示;
(3)燈泡斷路;
(4)B;
(5)右;0.5;12.5;
(6)25.

點(diǎn)評 本題測燈的電功率,考查實(shí)驗(yàn)原理、電路的連接、故障的分析,操作過程、額定功率及電阻的計(jì)算和,同時(shí)也考查了研究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中對器材的要求及控制變量法的運(yùn)用支,綜合性較強(qiáng).

練習(xí)冊系列答案
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14.如圖所示的物理現(xiàn)象中,解釋正確的是( 。
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B.
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小汽車?yán)冒踩珰饽覝p小車身猛烈撞擊時(shí)由慣性帶來的傷害
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1.小寧利用休息時(shí)間經(jīng)常幫父母干家務(wù),如圖甲是小宇同學(xué)在挑水,為了防止水濺出桶外,他在水面上放上一薄木板,如圖乙所示,木板有$\frac{3}{4}$的體積沒入水中.若該木板的體積為200cm3,桶內(nèi)水深為40cm.求:
(1)薄木板受到的浮力.
(2)桶底受到水的壓強(qiáng).
(3)薄木板的密度.
(4)若這擔(dān)水總重320N,扁擔(dān)與肩膀的接觸面積為20cm2,則小宇肩膀受到的壓強(qiáng)為多大?(g=10N/kg)

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11.在探究杠桿平衡條件的過程中
(1)我們把支點(diǎn)放在質(zhì)地均勻的杠桿中間,這樣做的目的是避免杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響;實(shí)驗(yàn)前支起杠桿,沒有掛鉤碼時(shí),杠桿右端下傾,為了使杠桿在水平位置平衡,則應(yīng)將左端的平衡螺母向左(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),這樣做的主要目的是:便于測量力臂.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)在左右兩側(cè)各掛如圖1所示的鉤碼后,杠桿的左端下降.要使杠桿重新在水平位置平衡,如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置,只需將左側(cè)2個鉤碼掛到右側(cè)鉤碼下方即可.
(3)同學(xué)們通過多次實(shí)驗(yàn),得出如表數(shù)據(jù),分析得出杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2,該結(jié)論最早是由古希臘的學(xué)者阿基米德(填人名)總結(jié)出來的.
  1234
L1/m0.10.150.20.2
F1/N0.50.51.52
L2/m0.050.050.10.1
F2/N11.534
(4)小華是采用在杠桿兩側(cè)掛鉤碼的方法探究的,所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況她得出的結(jié)論是:“動力×指點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×指點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”.在與同學(xué)交流時(shí),小敏同學(xué)指出了她的錯誤,并利用如圖2所示的裝置,進(jìn)行了一個簡單的操作就幫助小華解決了困惑.小敏的操作是沿傾斜方向拉動杠桿.

(5)小麗還想探究當(dāng)動力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況,于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置,如圖3所示.小麗在A點(diǎn)施加一個始終水平向右的拉力F,卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡.你認(rèn)為原因是當(dāng)杠桿在水平位置時(shí),動力臂為零,杠桿無法平衡.
(6)他們認(rèn)為(2)問中拉力是做功的.如果水平向右的拉力F大小不變,OA長L,將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過30°的過程中,拉力F做功為$\frac{1}{2}$FL.

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18.微風(fēng)吹過,金屬管風(fēng)鈴發(fā)出悅耳的聲音.小明想探究管子發(fā)出聲音的頻率與長度、直徑的關(guān)系.他選取了材料與管壁厚度都相同、長度和直徑都不同的三根直管,將它們用細(xì)線懸掛,敲擊后,測出各自發(fā)出聲音的頻率,數(shù)據(jù)如表:
編號長度/cm直徑/cm頻率/Hz
120.501.502131
231.002.001284
348.502.50656
(1)三根管中音調(diào)最低的是3號.
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),能否得出“管子發(fā)出聲音的頻率隨長度、直徑的增大都會減小”的結(jié)論?
請說明你的理由.答:不能(能/不能),理由沒有采用控制變量法.

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A.聲音是由物體振動產(chǎn)生的B.聲音只能靠空氣來傳播的
C.聲音具有能量D.真空不能傳聲

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16.學(xué)習(xí)物理課時(shí)需要做實(shí)驗(yàn),如在實(shí)驗(yàn)時(shí)測量長度過程中,對同一物體的測量,幾個同學(xué)測量結(jié)果并不完全相同,下列說法正確的是( 。
A.一定只有一個同學(xué)測量是正確的B.多次測量可以減小誤差
C.誤差是可以避免的D.錯誤是不能避免的

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