15.小華在“探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,所用電源電壓恒為3V,小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣.
物理量
次數(shù)
電壓
I/V
電流
I/A
實(shí)際電功率
P/W
小燈泡
亮度
10.50.120.06不亮
21.50.200.30稍亮
32.50.30正常
42.80.320.90更亮
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物電路連接完整.
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端(選填“左”或“右”).
(3)小華進(jìn)行了4次測(cè)量,并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中,在第1次實(shí)驗(yàn)中小燈泡不亮,能否判斷為電路出現(xiàn)斷路不能,依據(jù)是電流表有示數(shù),說明電路是通路,小燈泡不亮的原因是:變阻器接入阻值太大,燈的實(shí)際功率太。
(4)分析表格中信息,可知小燈泡的額定功率為0.75W,實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:小燈泡的實(shí)際功率越大,燈泡越亮.

分析 (1)本實(shí)驗(yàn)中,電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓,電流表測(cè)量電路中電流,根據(jù)燈泡規(guī)格選擇電表量程;
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大值處;
(3)由表中數(shù)據(jù)知,第1次實(shí)驗(yàn)電表都有示數(shù),由此分析是否會(huì)斷路;燈的亮度取決于實(shí)際電功率,由此分析;
(4)由表中第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由P=UI計(jì)算其額定功率,分析表格中燈泡的實(shí)際功率與亮度關(guān)系得出結(jié)論.

解答 解:
(1)探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓,燈泡額定電壓2.5V,所以電壓表使用0-3V量程,由表中數(shù)據(jù)可知電流表使用0-0.6A量程,如圖所示:
;
(2)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大值右端;
(3)由表中數(shù)據(jù)知,第1次實(shí)驗(yàn)中,燈泡兩端電壓0.5V,通過燈泡電流0.12A,電表都有示數(shù)說明電路沒有斷路發(fā)生;
小燈泡不亮的原因是:滑動(dòng)變阻器接入阻值太大,通過的電流太小,小燈泡的實(shí)際功率太小;
(4)燈泡電壓等于額定電壓時(shí)正常發(fā)光,由表格第3次實(shí)驗(yàn)知,燈泡兩端電壓2.5V,通過燈泡電流0.30A,
所以燈泡的額定功率:P=UI=2.5V×0.30A=0.75W;
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)際功率與亮度對(duì)應(yīng)關(guān)系可知:小燈泡的實(shí)際功率越大,燈泡越亮.
故答案為:(1)見上圖;(2)右;(3)不能;電流表有示數(shù),說明電路是通路;變阻器接入阻值太大,燈的實(shí)際功率太;(4)0.75W;小燈泡的實(shí)際功率越大,燈泡越亮.

點(diǎn)評(píng) 此實(shí)驗(yàn)中考查了實(shí)物連接、注意事項(xiàng)、電路故障的判斷和數(shù)據(jù)分析能力、功率的計(jì)算等,是一道綜合性實(shí)驗(yàn)題,要知道燈泡亮度是由其實(shí)際功率所決定的.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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6.物體從高處下落,到地面后溫度略有升高,這說明該物體的( 。
A.機(jī)械能減少,內(nèi)能增加B.重力勢(shì)能減少,機(jī)械能不變
C.內(nèi)能增加,周圍空氣的內(nèi)能減少D.增加的動(dòng)能等于減少的重力勢(shì)能

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3.小明騎自行車上學(xué)途中,要經(jīng)過一段上坡路.他思考:物體沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關(guān)呢?
(1)他發(fā)現(xiàn)車子的初始速度越大,沖上斜坡的最大距離就越長(zhǎng).這是因?yàn)檐囎拥某跏妓俣仍酱螅某跏紕?dòng)能也越大,上坡過程中增加的重力勢(shì)能就越大.
(2)他進(jìn)而又提出兩個(gè)猜想:
猜想一:物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān);
猜想二:物體沖上斜坡的最大距離可能與斜坡的傾角大小有關(guān).
為了驗(yàn)證猜想一,小明將與水平面平滑連接的長(zhǎng)木板以一定的傾角θ固定,如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)時(shí)通過改變同一木塊上的鉤碼來改變物體質(zhì)量,讓木塊與鉤碼一起從斜面同一高度靜止滑下的目的是控制不同的球到達(dá)底端的速度相同.
小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)不同質(zhì)量的小球以相同初始速度滑上長(zhǎng)木板時(shí),向上滑行的最大距離均相同.這說明猜想一是錯(cuò)誤(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的.
在驗(yàn)證猜想二的實(shí)驗(yàn)中,小明讓一小球以相同的初始速度分別滑上不同傾角的長(zhǎng)木板,測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄如表:
次數(shù)12345
木板傾角θ10°30°53°75°85°
向上滑行的最大距離s/m0.500.400.360.390.43
根據(jù)表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D乙中描點(diǎn)作出s-θ圖象.

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10.小麗同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁知識(shí)后,對(duì)磁現(xiàn)象很感興趣.一天晚上,她在臺(tái)燈下研究磁鐵,偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺(tái)燈時(shí),燈泡內(nèi)的鎢絲晃動(dòng)了,于是她認(rèn)為磁鐵也能夠吸引金屬鎢,要求只利用現(xiàn)有的裝置,在不考慮溫度對(duì)鎢絲影響的情況下,請(qǐng)你通過實(shí)驗(yàn)證明小麗的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的.
(1)請(qǐng)你寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(2)請(qǐng)你解釋一下,當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺(tái)燈時(shí),燈泡內(nèi)的鎢絲晃動(dòng)的原因.

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20.利用身邊的物品、廉價(jià)的材料進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),探究物理規(guī)律,是學(xué)習(xí)物理的好方法.給你一個(gè)透明玻璃杯、一支鉛筆、足夠的水和一張白紙,請(qǐng)你利用這些器材或從中選用部分器材,設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來研究(說明)相關(guān)的物理問題或現(xiàn)象.
(1)要研究(說明)的物理問題或現(xiàn)象;
(2)選用的器材;
(3)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象.

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7.酷暑的傍晚,小聰打開空調(diào)后,發(fā)現(xiàn)臺(tái)燈發(fā)光變暗.為了探究原因,他用不同規(guī)格的小燈泡等效代替所有用電器來模擬家庭電路,并用電壓恒為3V的電源,根據(jù)圖所示的電路進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn).
第1步:連接電路后閉合開關(guān),讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄在表格中.
第2步:分別換接兩個(gè)不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)第1步操作;
第3步:計(jì)算小燈泡的電功率并記錄在表格中.
燈泡電壓/V電流/A電功率/W
L12.400.431.03
L22.600.330.86
L32.750.260.72
請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)后解答:
(1)由于每次實(shí)驗(yàn)小燈泡兩端的電壓都小于電源電壓(選填“大于”、“等于”或“小于”),表明電路中導(dǎo)線有電阻,會(huì)“分走”一部分電壓;
(2)進(jìn)一步分析可知,家用電器的總功率越大,其兩端的電壓就越低,這時(shí)并聯(lián)在家庭電路值的臺(tái)燈就越暗;
(3)在實(shí)際生活中,解決“臺(tái)燈發(fā)光變暗”的一種方法是盡量選擇短而粗的導(dǎo)線.

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4.同一型號(hào)的兩個(gè)燈泡串聯(lián)在電路中會(huì)一樣亮嗎?小明在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)時(shí),小明將兩個(gè)型號(hào)為“12V 25W”的燈泡L1和L2接到12V電源上,組成如圖甲所示的電路并進(jìn)行如下操作:
①首先,他閉合開關(guān)S2,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)燈泡一起亮,亮度相同;
②接著,他再閉合開關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)燈泡L1因短路而熄滅,燈泡L2變得更亮;
③等到L1熄滅一段時(shí)間后,他又?jǐn)嚅_S1,發(fā)現(xiàn)L2的亮度逐漸減弱,而L1逐漸亮起來,過了一會(huì)兒兩個(gè)燈泡達(dá)到一樣的亮度.
為什么步驟③中會(huì)出現(xiàn)這種有趣的
現(xiàn)象呢?小明猜想可能是
A.燈泡兩端電壓變化后,造成燈絲電阻變化所致
B.燈泡的實(shí)際功率變化后,造成燈絲溫度變化所致
為了檢驗(yàn)自己的猜想是否正確,小明取其中一個(gè)燈泡,重新設(shè)計(jì)電路,將開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得了燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示.
次數(shù)123456789
U/V012468101112
I/A00.710.941.271.551.801.952.032.08
(1)小明很快排除了猜想A,因?yàn)閷?dǎo)體的電阻只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān).
(2)分析表中數(shù)據(jù),計(jì)算出第五次和第八次燈絲的電阻分別是3.87Ω、5.42Ω,
(3)在操作③這個(gè)步驟中,為何開關(guān)S1剛斷開時(shí),L1較暗而L2較亮?請(qǐng)作出合理的解釋.
(4)在操作③這個(gè)步驟中,當(dāng)兩個(gè)燈泡亮度相同后,電路消耗的總功率是多少?
(5)乙、丙兩個(gè)電路均可用來測(cè)量燈泡的電流和電壓值,小明為了證實(shí)自己的猜想,實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的應(yīng)是乙、丙中乙電路.

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5.下雨天,小明站在窗前看到對(duì)面人字形屋面上雨水在不停地流淌.他想,雨水在屋面流淌的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢?他提出了三種猜想:
猜想1:雨水流淌的時(shí)間可能與雨水的質(zhì)量有關(guān);
猜想2:雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的傾角有關(guān);
猜想3:…
(1)為了驗(yàn)證猜想是否正確,他設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置(傾角α可調(diào)),用小球模擬雨滴進(jìn)行了如下探究:①保持斜面傾角α不變,換用不同質(zhì)量的小球,讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放,測(cè)出每次小球通過斜面的時(shí)間,如表一.表一中數(shù)據(jù)是否支持猜想1?不支持.

表一
質(zhì)量m/克3681220
t/秒1.71.71.71.71.7
表二
傾角α/°1530456075
t/秒1.91.61.21.61.9
(1)不改變底邊的長(zhǎng)度,多次改變傾角α,讓同一小球從斜面的頂端由靜止釋放(如圖乙),測(cè)出每次小球通過斜面的時(shí)間,如表二.
(2)分析表二的數(shù)據(jù),得出小球下落的時(shí)間與斜面的傾角關(guān)系是:在不不改變斜面底邊長(zhǎng)度的情況下隨著斜面傾角的不斷增大,小球下滑的時(shí)間先是減小然后增大.

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