10.小明利用如圖甲所示電路測定燈泡的功率,被測小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω左右.實(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(gè)、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器兩只:R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω  0.5A)

(1)在小明所連接的電路中(甲圖),有兩根導(dǎo)線還沒有連接好,請(qǐng)你幫他完成電路的連接(要求,滑動(dòng)阻滑片向右移動(dòng),燈泡變亮:其他的導(dǎo)線不要變動(dòng),導(dǎo)線不能交叉).
(2)正確連接電路團(tuán)合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,燈泡都不亮,電壓表示數(shù)接近6V,電流表示數(shù)幾乎為0,電路故障原因可能是燈泡斷路.
(3)在排出故障后,閉合開頭,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,多次測量,小明繪出了電壓與電流的變化的關(guān)系圖乙,則小燈泡的額定功率是0.625W.
(4)小明又取了一個(gè)規(guī)格完全相同的舊燈泡來實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作,亮度偏暗,小明仔細(xì)察,發(fā)這只燈泡的玻內(nèi)璧變黑;燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光是發(fā)生了升華(填物態(tài)變化名)而變細(xì),消耗的實(shí)際功率變小的緣故(填大或。
(5)燈泡的功率測量完后,小明用5Ω,10Ω、15Ω,20Ω,25Ω的定電阻,更換電路中的燈泡,探究電流與電阻的關(guān)系.得到如丙所示的電流與電阻的關(guān)系圖,小明應(yīng)用滑動(dòng)器為R2(選R1或R2)若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻接入14Ω,那么所選用的定值電阻的值為10Ω.

分析 (1)本實(shí)驗(yàn)中燈泡、電流表、變阻器應(yīng)串聯(lián),電壓表測燈泡電壓與燈泡并聯(lián),根據(jù)燈泡規(guī)格確定電表量程;
(2)燈泡都不亮,電流表示數(shù)為0,電路可能出現(xiàn)斷路,根據(jù)電壓表示數(shù)情況分析判斷故障原因;
(3)由圖象讀出燈泡電壓2.5V時(shí)的電流,根據(jù)P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率;
(4)物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華;②在兩端電壓一定時(shí),用電器消耗的功率的變化用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$進(jìn)行分析;
(5)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要改變接入電路的電阻阻值大小,但不同阻值的電阻兩端電壓不變;
串聯(lián)電路中用電器兩端電壓與其阻值成正比,由圖象可得電阻兩端電壓,已知電源電壓和電阻兩端電壓,可以得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路用電器兩端電壓與電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系,得到定值電阻的阻值.

解答 解:
(1)測定小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)中,燈泡、電流表、變阻器應(yīng)串聯(lián),電壓表測燈泡電壓與燈泡并聯(lián),燈泡額定電壓2.5V,所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為:I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程,滑動(dòng)阻滑片向右移動(dòng),燈泡變亮,接右下接線柱,如圖所示:

(2)燈泡都不亮,電流表示數(shù)為0,電路可能出現(xiàn)斷路,電壓表示數(shù)為6V,等于電源電壓,說明電壓表與電源之間是通路,所以故障原因可能是燈泡斷路了;
(3)由圖象知,當(dāng)電壓為2.5V時(shí),電流為0.25A,所以P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)①燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時(shí)溫度很高,鎢絲由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)發(fā)生升華現(xiàn)象而變細(xì);
燈絲變細(xì),電阻增大,在兩端電壓一定時(shí),由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,消耗實(shí)際功率變小.
(5)探究電流跟電阻的關(guān)系,應(yīng)保持定值電阻兩端電壓不變,
由圖象知,當(dāng)R=5Ω時(shí),I=0.5A,不同阻值的電阻兩端電壓等于0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=2.5V,
假設(shè)選擇25Ω的定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),由串聯(lián)電路的分壓原理:$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$知,要保持定值電阻兩端電壓為2.5V不變,$\frac{2.5V}{6V-2.5V}$=$\frac{2.5V}{{R}_{滑}}$,解得R=35Ω,所以滑動(dòng)變阻器選擇“50Ω  0.5A”,即選擇滑動(dòng)變阻器R2
同理:R=14Ω時(shí)有:$\frac{2.5V}{6V-2.5V}$=$\frac{{R}^{′}}{14Ω}$,
解得R1=10Ω,即選擇的定值電阻阻值為10Ω.
故答案為:(1)見上圖;(2)燈泡斷路;(3)0.625;(4)升華; ;(5)R2;10.

點(diǎn)評(píng) 此題是“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn),考查了實(shí)物連接、電路故障判斷、圖象的分析、電功率計(jì)算及燈絲電阻與溫度的關(guān)系以及滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇,考查角度廣,涉及知識(shí)點(diǎn)多,綜合性較強(qiáng),具有一定的代表性.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.一個(gè)電熱杯的額定電壓為220V,其額定功率為1000W.此電熱杯正常工作時(shí),2s內(nèi)消耗的電能是多少?1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?在用電高峰時(shí),電壓比220V降低了10%,此時(shí)正在工作的電熱杯實(shí)際功率是多少?(不考慮電熱絲電阻隨溫度的變化)

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

1.小莉所在的實(shí)驗(yàn)小組按圖甲所示的電路圖測量一未知定值電阻Rx的阻值,所連成的實(shí)物連接圖如圖乙所示.

(1)同學(xué)們仔細(xì)檢查后,發(fā)現(xiàn)實(shí)物圖連接有誤,但只需改變一根導(dǎo)線的連接,就能改變圖甲所示的正確.請(qǐng)?jiān)趫D乙中連接錯(cuò)誤的那根導(dǎo)線上面劃“×”.并用筆畫線代替導(dǎo)線改正過來.
(2)同學(xué)們對(duì)實(shí)物連接圖改正后.在某次測量時(shí)電壓表示數(shù)為2.6V,電流表的示數(shù)如圖丙所示.測得定值電阻Rx的阻值為10Ω.
(3)老師告訴同學(xué)們,電壓表雖然內(nèi)電阻很大,測量時(shí)還是有很小部分電流通過電壓表,那么利用圖甲的電路測量Rx的電阻時(shí),測得的電阻大小與真實(shí)值相比,是偏小的(選填“偏大”、“偏小”或“相等”).

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

18.小勇用圖甲所示電路測量小燈泡的額定功率,小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣,額定功率約1W,變阻器R0的規(guī)格是“20Ω  1A”,電源電壓恒為6V.

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲實(shí)物電路連接完整(要求導(dǎo)線不交叉,滑片向左移,燈光變亮);
(2)連接好電路后,為了保證電路安全,應(yīng)將滑片移至B(選填“A”或“B”)端,才能閉合開關(guān);
(3)電路連接正確后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù).接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是C;
A.更換小燈泡   B.檢查電路是否斷路    C.移動(dòng)滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(4)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如乙所示,則小燈泡的額定功率是1.14W;
(5)小勇繼續(xù)調(diào)節(jié)變阻器的過程中,小燈泡突然熄滅,電壓表示數(shù)變大(選填“變大”、“變小”或“不變”),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)燈絲燒斷.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

5.小明用伏安法測雖未知電阻Rx的阻值,選擇的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“l(fā)0Ω 1A”.
(1)請(qǐng)你按照?qǐng)D甲中的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙的實(shí)物圖連接完整,使滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變。
(2)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到某一位置時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示,由此可知,電阻Rx=5Ω.
(3)小明發(fā)現(xiàn)小強(qiáng)實(shí)驗(yàn)時(shí),電路連接正確,且各元件均完好無損,但是反復(fù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,只有電流表有示數(shù),原因可能是電阻Rx短路.
(4)小麗實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),她使用的電流表損壞了,經(jīng)過思考,她利用圖甲的電路也測出了未知電阻的阻值(電源電壓U不確定),請(qǐng)你畫出電路圖,并寫出未知電阻的表達(dá)式Rx=$\frac{R{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

15.在測定標(biāo)有“2.5V”小燈泡的電功率和電阻的實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)選用了電流表、電壓表、開關(guān)、可以調(diào)節(jié)電壓值的學(xué)生電源、標(biāo)有“30Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器、若干導(dǎo)線等器材并要求按圖1連接起來.

(1)第一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在連完電路后,發(fā)現(xiàn)其中有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了,請(qǐng)你在圖1中錯(cuò)誤的那根導(dǎo)線上打一個(gè)“×”,然后用一根筆畫線代替導(dǎo)線使電路正確.改正電路后,應(yīng)將滑片移到最右端(填“左”或“右”),再閉合開關(guān)完成實(shí)驗(yàn).
(2)①第二實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路,閉合開關(guān),移動(dòng)變阻器滑片,小燈泡卻始終不亮,但兩表均有示數(shù),原因可能是電源電壓太低,燈泡的實(shí)際電功率太。
②正確處理好電路后,若某次測量中電壓表如圖2所示,此時(shí)電壓為1.2V,為測得額定功率,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向左端移動(dòng)(填“左”或“右”),當(dāng)小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖3所示,則此小燈泡的額定功率為0.7W.
③將圖1中的小燈泡更換成一個(gè)定值電阻,可以完成的實(shí)驗(yàn)是A
A.探究電流與電壓關(guān)系
B.探究電流與電阻關(guān)系
C.探究電流的磁場強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系
D.探究電流做功的多少與電阻大小的關(guān)系
④完成③中的實(shí)驗(yàn)后,又換用標(biāo)有“3.8V”的小燈泡實(shí)驗(yàn),正確操作,閉合開關(guān)時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A.他們移動(dòng)滑片多次實(shí)驗(yàn)并作出了流過兩元件的部分電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖4所示,當(dāng)電壓為2.5V時(shí),小燈泡的電阻為6.25Ω.學(xué)生電源的電壓選用的是4V.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

2.在測量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電流為0.3A,燈絲阻值在10Ω-15Ω之間.所提供的器材有:電流表、電壓表、電源(電壓恒為6V)、開關(guān)各一個(gè),滑動(dòng)變阻器(50Ω  1A)一個(gè),導(dǎo)線若干.

(1)如圖甲所示是小明沒有連接完的實(shí)物電路,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整.
(2)閉合開關(guān)前,圖甲圖中的滑片P應(yīng)位于右(選填“左”或“右”)端;閉合開關(guān)無論怎樣移動(dòng)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),原因可能是小燈泡斷路(寫出一種即可).
(3)排除故障,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為4V,小燈泡的額定功率為1.2W.
(4)小紅沒用電壓表,但多用了一個(gè)開關(guān),其它器材與小明的相同,也測出了另一個(gè)額定電流為Ie的小燈泡額定功率.她設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路圖,請(qǐng)你幫她完成實(shí)驗(yàn)步驟并寫出額定功率的表達(dá)式. 
實(shí)驗(yàn)步驟:
①按圖連接電路,然后只閉合開關(guān)S1,移動(dòng)滑片P,使電流表的示數(shù)為Ie
②再閉合開關(guān)S2,保持滑片不動(dòng),讀出電流表示數(shù)I.
③小燈泡的額定功率的表達(dá)式:P=(U-$\frac{{I}_{e}U}{I}$)Ie.(用字母表示,可能用到的物理量有:已知的電源電壓U、燈泡的額定電流Ie、滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0和實(shí)驗(yàn)中測得的物理量)
(5)小亮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(gè)定值電阻R,保持電壓表示數(shù)始終為2V,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.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

19.現(xiàn)在手頭有兩個(gè)定值電阻R1和R2,它們的阻值分別為10Ω和30Ω,一個(gè)電壓大約為15V的電源,一個(gè)量程只有0~0.6A的電流表,開關(guān)若干,請(qǐng)利用上述器材,設(shè)計(jì)一種最精確的方法測量出阻值約為20Ω左右的待測電阻Rx阻值,要求:
(1)畫出電路圖(可以重復(fù)組合電路);
(2)寫出實(shí)驗(yàn)步驟;
(3)寫出待測電阻Rx的表達(dá)式(用已知量和測量量表示).

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

20.如圖是用一把刻度尺測量一木塊的長度為3.30cm.

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同步練習(xí)冊(cè)答案