17.下面是文奇和包博等同學(xué)進(jìn)行的電學(xué)實(shí)驗(yàn):
(1)文奇為了探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.
①請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成圖甲電路的連接;
②文奇看到鄰組同學(xué)在閉合開(kāi)關(guān)后,電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè),原因是電流表正負(fù)接線柱接反了;
③如果文奇連接電路時(shí)接入的電阻為5Ω,控制電阻兩端的電壓為2V,那么將5Ω的電阻換成10Ω的電阻時(shí),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左端調(diào)節(jié),使電壓表示數(shù)為2V;把10Ω的電阻換成20Ω的電阻,無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無(wú)法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值,說(shuō)明她選擇的滑動(dòng)變阻器最大阻值太。
電壓U/V2
電阻R/Ω51020
電流I/A0.40.20.1
④更換器材后,重新實(shí)驗(yàn),將數(shù)據(jù)記錄在表格中,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出:當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
(2)包博將電阻換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,測(cè)量其不同電壓下的電功率.
①正確連接電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無(wú)示數(shù),電流表指針不動(dòng),產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路;
②排除故障,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)電流表的示數(shù)為0.1A.最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出I-U圖象(如圖丙),根據(jù)圖象求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為0.625W;
③通過(guò)分析I-U圖象,發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大,其原因是燈絲電阻受溫度影響.

(3)完成上面實(shí)驗(yàn)后,包博同學(xué)又想測(cè)量額定電壓為U的小燈泡的額定功率,但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞,于是他們又找來(lái)了兩個(gè)開(kāi)關(guān),設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,已知電源電壓為U,定值電阻的阻值為R0,請(qǐng)你完成下面實(shí)驗(yàn)步驟.
①閉合開(kāi)關(guān)S、S1(填寫(xiě)S、S1、S2的通斷情況),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U-U;
②閉合開(kāi)關(guān)S、S2(填寫(xiě)S、S1、S2的通斷情況),保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),讀出電壓表示數(shù)為U1;
③燈泡的額定功率的表達(dá)式為P=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}{U}_{額}$.

分析 (1)①在實(shí)物電路連接時(shí),電壓表應(yīng)與定值電阻并聯(lián),并注意電流要正進(jìn)負(fù)出;
②當(dāng)電流表的正負(fù)接線柱接反時(shí),會(huì)出現(xiàn)指針?lè)雌默F(xiàn)象;
③在探究電流與電阻關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電壓的大小不變,所以當(dāng)換成較大電阻時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整滑片,使電壓表示數(shù)仍為2V;
變阻器在電路中起分壓作用,當(dāng)定值電阻換成20Ω后,變阻器必須繼續(xù)調(diào)大,才能確保定值電阻兩端的電壓仍為2V,如果變阻器最大阻值太小,則無(wú)法達(dá)到調(diào)整的目的.
④當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
(2)①根據(jù)燈泡的發(fā)光情況和電壓表、電流表的示數(shù),可判斷電路故障是斷路或短路;
②電流表讀數(shù)時(shí)要看清量程,明確分度值,再讀數(shù).從圖象中讀出額定電壓下的電流值,根據(jù)公式P=UI可計(jì)算額定功率的大;
③燈絲的電阻是變化的,會(huì)隨溫度的升高而增大.
(3)由、冖邰冖蹐D可知:沒(méi)有電流表的情況下,利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯(lián),首先使燈泡兩端的電壓為U,然后測(cè)出此時(shí)定值電阻兩端的電壓,便可求出電路中的電流,根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的額定電功率.

解答 解:(1)①電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻的兩端,所以應(yīng)將定值電阻的左接線柱與電壓表的“-”接線柱或變阻器下端接線柱連接;如圖所示.

②閉合開(kāi)關(guān)后,電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè),原因是電流表正負(fù)接線柱接反了;
③在探究電流與電阻關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電壓的大小不變,所以當(dāng)電阻從5Ω換成10Ω時(shí),電阻變大,分壓變大,應(yīng)向左調(diào)整滑片,使電壓表示數(shù)仍為2V;
滑動(dòng)變阻器在電路中起分壓作用,當(dāng)定值電阻換成20Ω后,變阻器必須繼續(xù)調(diào)大,才能確保定值電阻兩端的電壓仍為2V,如果無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無(wú)法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值,說(shuō)明她選擇的滑動(dòng)變阻器最大阻值太小了;
④由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
(2)①閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表指針幾乎不動(dòng),說(shuō)明為斷路,電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦妨耍虼水a(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是燈泡斷路;
②讀圖乙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,其示數(shù)為0.1A;
讀圖丙可得,當(dāng)電壓為2.5V時(shí),電路中的電流為0.25A,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.
③過(guò)分析I-U圖象,發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大,其原因是燈絲電阻受溫度影響,溫度越高,燈絲電阻越大.
(3)分析實(shí)驗(yàn)的原理可以得出其具體的步驟為:
①閉合開(kāi)關(guān)S、S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為U-U;
②閉合開(kāi)關(guān)S、S2,保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,讀出電壓表示數(shù)為U1;
③通過(guò)燈泡的電流:I=IR0=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$,
燈泡的額定功率的表達(dá)式為P=UI=U×$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}{U}_{額}$
故答案為:(1)①見(jiàn)上圖;②正負(fù)接線柱接反了;③左;2;最大阻值太。虎芊;(2)①燈泡斷路;②0.1;0.625;③燈絲電阻受溫度影響;
(3)①閉合開(kāi)關(guān)S、S1;U-U;②閉合開(kāi)關(guān)S、S2;③$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}{U}_{額}$.

點(diǎn)評(píng) 本題即考查了“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”,又考查了“測(cè)量小燈泡電功率”,尤其是后一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用了兩種不同的測(cè)量方法,要求我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、注意事項(xiàng)、歐姆定律及電功率的變形公式等有一個(gè)全面的了解和掌握,考查內(nèi)容多,有一定難度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.如圖所示的電路圖中,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向左滑動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電流表A的示數(shù)變小,電壓表V1的示數(shù)變小
B.電流表A的示數(shù)變大,電壓表V2的示數(shù)變大
C.電流表A的示數(shù)變小,電壓表V1的示數(shù)不變
D.電流表A的示數(shù)變大,電壓表V1的示數(shù)變大

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

8.圖是投影儀成像示意圖.其中凸透鏡的作用是成放大(填“等大”、“縮小”或“放大”)、倒立(填“正立”、“倒立”)的實(shí)像,平面鏡的作用是改變光路.如果圖中h=40cm,則凸透鏡焦距不可能小于20cm.如果坐在后排的小明同學(xué)感覺(jué)屏幕上的畫(huà)面太少,老師應(yīng)該將圖中凸透鏡旁的調(diào)節(jié)螺母向上(選填“下”或“上”)調(diào)節(jié),同時(shí)將投影儀靠近(選填“遠(yuǎn)離”、“靠近”),屏幕一般選用白布是因?yàn)榘撞伎梢苑瓷渌猩猓?/div>

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

5.在做“伏安法測(cè)量定值電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,請(qǐng)你完成下列問(wèn)題.

(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$.
(2)連接電路時(shí),應(yīng)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi);閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最右 端(填“左”或“右”).
(3)連接完電路后,閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,電流表指針均無(wú)偏轉(zhuǎn),電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn),這可能是由于定值電阻R斷路造成的.
(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)量的幾組數(shù)據(jù)描成如圖乙所示的圖象,則該電阻的阻值R=3Ω.
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明還想測(cè)量一段電爐絲的電阻Rx,可是在連接電路時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表和滑動(dòng)變阻器都已損壞.于是小明就利用剛才已測(cè)得的定值電阻R,重新設(shè)計(jì)并連接了如圖丙所示的電路.電源電壓未知且恒定不變.請(qǐng)把下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①只閉合開(kāi)關(guān)S1,讀出電壓表的示數(shù)為U1
②再閉合開(kāi)關(guān)S2,讀出電壓表的示數(shù)為U2
③電阻表達(dá)式:Rx=$\frac{{U}_{1}R}{{U}_{2}-{U}_{1}}$..

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.它是方向豎直向下、v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)1 s內(nèi)通過(guò)的位移之比是1:3:5
C.在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)1 s末的速度大小之比是1:2:3
D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1:2:3

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.如圖甲所示壺上方的玻璃板上一會(huì)兒就出現(xiàn)了許多的小水珠是由于高溫的水蒸氣遇冷液化形成的,如圖乙所示壓縮乙醚蒸氣可以看到有液態(tài)乙醚出現(xiàn),說(shuō)明通過(guò)壓縮體積的方法也可以使氣體液化.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

9.考試上課鈴聲響了,同學(xué)們開(kāi)始答題.上課鈴聲是由敲擊電鈴引起振動(dòng)產(chǎn)生的,上課鈴聲通過(guò)空氣傳到同學(xué)們的耳朵.熟悉的同學(xué),你一聽(tīng)便知是誰(shuí),你是根據(jù)他(她)的聲音的音色來(lái)識(shí)別的.班里的一位男同學(xué)是個(gè)大嗓門(mén),那是由于他聲音的響度大.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,是用示波器顯示的不同樂(lè)器發(fā)出不同聲波的波形圖,其中頻率最大的是( 。
A.
               長(zhǎng)笛
B.
              小提琴
C.
             手風(fēng)琴
D.
               二胡

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.甲、乙兩物體都做直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)的路程之比是 4:1,所用的時(shí)間之比是 2:3,則甲乙 兩物體運(yùn)動(dòng)的平均速度之比為(  )
A.6:1B.8:3C.1:6D.3:8

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同步練習(xí)冊(cè)答案