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14.在測定小燈泡電功率的實驗中,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V.電流約為10Ω.
(1)請用筆畫線代替導線,將如圖甲所示的實物電路連接完整.(要求連線不得交叉;電流表量程選擇要恰當.)
(2)連接電路時開關應斷開,閉合開關前,圖中滑動變阻器的劃片P應位于A(選填“A”“B”)端.

(3)甲組同學閉合開關后,發(fā)現小燈泡不亮,但電流表有示數.接下來應進行的操作是C
A.更換小燈泡 B.檢查電路是否斷路 C.移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(4)排除故障后,閉合開關、移動滑片P至電壓表示數如圖乙所示,其讀數為2.3V;要獲得小燈泡額定功率的數據,滑片P應向B(選填“A”或“B”)端移動.
(5)改變滑片P的位置,按正確的操作測得數據,獲得多組對應的電壓、電流值,繪制得如圖丙所示的圖象.由圖象可知燈泡的額定功率是0.5W.由圖象判斷小燈泡在不同電壓下阻值是否發(fā)生變化并說明原因發(fā)生變化,通過燈的電流隨電壓的增大而增大,根據P=UI燈的功率變大,燈絲的溫度升高,故燈絲的電阻變大.本實驗多次測量電功率,小明認為實驗結果需要求平均值,請評價小明的觀點并說明理由:燈在額定電壓下的功率為額定功率,在不同電壓下的功率不同,故本實驗多次測量電功率求平均值是沒有意義的,也是錯誤的..

分析 (1)由歐姆定律求燈的額定電流約為多少,據此確定電流表選用的量程與電阻串聯;
(2)為保護電路,連接電路時開關應斷開,閉合開關前,圖中滑動變阻器的劃片P應位于阻值最大處;
(3)甲組同學閉合開關后,發(fā)現小燈泡不亮,但電流表有示數,說明電路是通路,不用更換燈泡,也不用檢查電路是否斷路,可能是連入電阻太大,電路中電流太小所致,分析電阻過大的原因,然后進行下一步操作;
(4)燈額定電壓下正常發(fā)光,根據圖中電壓表小量程讀數,比較電壓表示數與額定電壓的大小,根據串聯電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動的方向;
(5)根據燈絲的電阻隨溫度的變化而變化分析;燈在額定電壓下的功率為額定功率,在不同電壓下的功率不同.

解答 解:(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,電流約為10Ω,由歐姆定律,燈的額定電流約為:
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,故電流表選用小量程與電阻串聯,如下所示:

(2)連接電路時開關應斷開,閉合開關前,圖中滑動變阻器的劃片P應位于阻值最大處,即A端;
(3)閉合開關前,滑片置于阻值最大處,閉合開關后,電流表有示數,說明電路是通路,電路不存在斷路,滑動變阻器阻值全部接入電路,電路總電阻很大,電路電流很小,燈泡實際功率很小,可能不足以引起燈泡發(fā)光,下一步操作:移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光,即應進行C項操作;
(4)燈在額定電壓下正常發(fā)光,圖中電壓選用小量程,分度值為0.1V,示數為2.3V,小于燈的額定電壓2.5V,應增大燈的電壓,根據串聯電路電壓的規(guī)律,應減小變阻器的電壓,由分壓原理,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向B移動,直到電壓表示數為額定電壓;
(5)由如圖丙所示的圖象,燈的電壓為2.5V時,通過的電流為0.2A,燈泡的額定功率是:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
由圖象可知,電流隨電壓的變化圖象為一曲線,根據U=IR,電阻不是一個定值;
由圖可知,通過燈的電流隨電壓的增大而增大,根據P=UI燈的功率變大,燈絲的溫度升高,故燈絲的電阻變大;
.燈在額定電壓下的功率為額定功率,在不同電壓下的功率不同,故本實驗多次測量電功率求平均值是沒有意義的,也是錯誤的.
故答案為:(1)如上所示;(2)斷開;A;(3)C;(4)2.3V;B;(5)0.5;發(fā)生變化,通過燈的電流隨電壓的增大而增大,根據P=UI燈的功率變大,燈絲的溫度升高,故燈絲的電阻變大;(6)燈在額定電壓下的功率為額定功率,在不同電壓下的功率不同,故本實驗多次測量電功率求平均值是沒有意義的,也是錯誤的.

點評 本題測定小燈泡電功率,考查電路的連接、注意事項、操作過程及額定功率的計算和影響電阻大小的因素及數據的處理.

練習冊系列答案
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7.小明用如圖電路圖來探究“電流通過導體產生的熱量與電流是否有關”:器材有:穩(wěn)壓電源、停表、盒內的電阻絲的阻值是100歐,插在筒中的溫度計量程是0~100℃(標準大氣壓下水的沸點為100℃).記錄實驗數據的表格如下表:
實驗次數通電時間
t/s
電阻
R/Ω
電流
I/A
筒內空氣的
初溫t0/℃
筒內空氣的
末溫t/℃
筒內空氣升高的溫度△t/℃
11001000.2203212
20.3204727
30.420684
40.52095/
(1)本實驗是通過觀察溫度計示數變化,來判斷相同時間內不同電流產生的熱量多少.
(2)分析表中的數據,請將第四次實驗筒內水的末溫的數據補齊95.
(3)實驗結束后,小明為了縮短實驗時間,對原實驗方案稍加改動:實驗器材不變,通電時間和電流的預設值不變,在每完成一次實驗(收集一組數據)后,不斷開開關,直接把前一次實驗的末溫作為下一次實驗的初溫,再移動滑動變阻器滑片,使電流達到預設值時開始計時,100 秒后記錄末溫…指出改動后方案的不足改動后導致第三次實驗的末溫超過了溫度計的量程,無法完成實驗.(寫出一點即可)

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5.總質量為80kg的跳傘運動員從懸停在離地500m高的直升機上跳下,經過2s拉開繩索開啟降落傘,下落過程中速度與時間的關系如圖所示,根據圖象判斷下列說法正確的是( 。
A.跳下直升機后到拉開繩索開啟降落傘前運動員的高度不斷增大
B.速度達到最大時,運動員受到的阻力等于其重力
C.拉開繩索開啟降落傘后運動員速度一直減少
D.拉開繩索開啟降落傘12s后運動員的運動狀態(tài)保持不變

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2.開了空調之后,小明發(fā)現掛在墻壁上的溫度計內的液面慢慢升高,液面升高的原因是由于液體的哪個量變大了( 。
A.體積B.質量C.密度D.比熱

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9.一支溫度計的刻度均勻,但示數不準,在一個標準大氣壓下,將它放在沸水中,示數為95℃,放入冰水混合物中,示數為5℃,把溫度計懸掛在教室的墻上,已知室溫為30℃,請問此時該溫度計的示數為( 。
A.30℃B.32℃C.37℃D.27℃

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19.小明利用如圖甲所示電路測定小燈泡的功率.被測小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω左右.實驗室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A  0~3A)、電壓表(0~3V 0~15V)、開關各一個、導線若干、滑動變阻器三只:R1(20Ω  0.5A)、R2(50Ω  0.5A)、R3(500Ω  1A)、.

(1)正確連接電路閉合開關后,發(fā)現無論怎樣移動滑動變阻器滑片,燈泡都不亮,電壓表示數接近6V,電流表示數幾乎為0,電路的故障可能是燈泡斷路.
(2)排除電路故障后,閉合開關,改變滑動變阻器的阻值,多次測量,小明畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象(如圖丙),則小燈泡的額定功率為0.625W.在多次測量中,小明還發(fā)現:當電壓表的示數增大時,電壓表與電流表的示數之比變大(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(3)小明又取了一個規(guī)格、型號完全相同的舊燈泡進行實驗,發(fā)現在額定電壓下工作時,燈泡亮度明顯偏暗,小明仔細觀察,發(fā)現這只燈泡的玻璃內壁變黑.燈泡亮度偏暗的原因是燈絲變細,電阻增大,由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知,在兩端電壓一定時,消耗的功率變小,即實際功率減小,燈變暗.
(4)燈泡的功率測量完畢,小明用5Ω、1Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻更換電路中的燈泡,探究電流跟電阻的關系,得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,則小明應選用滑動變阻器R2(選填“R1”、“R2”或“R3”).若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Ω,則所選定值電阻的阻值為10Ω.

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3.如圖所示,利用托里拆利實驗裝置測量大氣壓強時,當玻璃管內的水銀柱穩(wěn)定后,關于管內的水銀液面變化敘述不正確的是( 。
A.當玻璃管傾斜時,管內外的水銀液面高度差保持不變
B.在玻璃管的頂部穿一小孔,內的水銀液面逐漸下降,最終與管外液面相平
C.在玻璃管中混進了空氣,管內的水銀液面保持不變
D.換內徑較粗的玻璃管管內外的水銀液面高度差保持不變

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A. B. C. D.

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