20.小明利用如圖甲所示電路測(cè)定小燈泡的功率.被測(cè)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(kāi)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,有兩根導(dǎo)線還沒(méi)有連接好,請(qǐng)你幫他完成電路的連接(要求:滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),燈泡亮度變亮;其他的導(dǎo)線不要變動(dòng),導(dǎo)線不能交叉).
(2)實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,則接下來(lái)的操作是調(diào)零.正確連接電路閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無(wú)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,電路的故障可能是燈泡斷路.
(3)排除電路故障后,閉合開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測(cè)量,小明畫(huà)出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖丙),則小燈泡的額定功率為0.625W.在多次測(cè)量中,小明還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比變大.(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(4)小明又取了一個(gè)規(guī)格、型號(hào)完全相同的舊燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作時(shí),燈泡亮度明顯偏暗,小明仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)這只燈泡的玻璃內(nèi)壁變黑.燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時(shí)發(fā)生升華而變細(xì),消耗的實(shí)際功率變小的緣故(選填“大”或“小”).
(5)燈泡的功率測(cè)量完畢,小明用5Ω、10Ω、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(guān)系,得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖象,則小明應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器R2(選填“R1”或“R2”).若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14Ω,則所選定值電阻的阻值為10Ω.
(6)另一小組在探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí),卻保持了滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,只在R處換接上不同阻值的定值電阻,實(shí)驗(yàn)多次得出下面的數(shù)據(jù)記錄表格.經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析,他有了新的發(fā)現(xiàn):可以將電流表改成直接讀出電阻值的歐姆表,請(qǐng)你幫他說(shuō)出0.1A處應(yīng)該刻成50Ω.

分析 (1)根據(jù)要求:滑動(dòng)變阻器滑片向朽移動(dòng),燈泡亮度變亮:其他的導(dǎo)線不要變動(dòng),導(dǎo)線不能交叉連接實(shí)物電路;
(2)①由圖知,電流表指針沒(méi)有指在零刻度線上,使用電流表前應(yīng)對(duì)電流表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,使指針指在零刻度線上;②閉合開(kāi)關(guān)燈泡不亮,可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路;電流表無(wú)示數(shù)可能是電路斷路;電壓表示數(shù)接近6V,等于電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源兩端相連,電壓表并聯(lián)電路之外,不存在斷路;綜合分析知電路故障原因是:燈泡斷路.
(3)已知燈泡的額定電壓,通過(guò)圖象得到額定電壓下的電流,利用公式P=UI得到燈泡的額定功率;燈絲電阻受溫度的影響,變化較明顯,并且溫度越高,電阻越大.
(4)①物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)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=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析.
(5)①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;
②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.
(6)根據(jù)電源電壓和滑動(dòng)變阻器的阻值不變結(jié)合歐姆定律及串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)得出0.1A時(shí)的電阻值.

解答 解:(1)滑動(dòng)變阻器滑片向朽移動(dòng),燈泡亮度變亮:其他的導(dǎo)線不要變動(dòng),導(dǎo)線不能交叉,連接實(shí)物電路;如圖:

(2)①電流表指針沒(méi)有指在零刻度線上,應(yīng)先對(duì)電流表調(diào)零;
②電路正確連接后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,發(fā)觀燈泡總不亮,且電流表無(wú)示數(shù),但電壓表示數(shù)接近6V,則故障原因可能是燈泡斷路;
(3)①由圖象知,在額定電壓下,通過(guò)燈泡的電流為I=0.25A,所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
②燈泡亮度隨電壓的升高而增大,電阻隨之增大,所以電壓與電流的比值--電阻是變大的;
(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=$\frac{{U}^{2}}{R}$知,消耗的功率變小,即實(shí)際功率減小;
(5)①由圖象知,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
$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$知,要保持定值電阻兩端電壓為2.5V不變,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為35Ω,所以滑動(dòng)變阻器選擇“50Ω  0.5A”;
②滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
所以$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$代入數(shù)值得
$\frac{2.5V}{3.5V}$=$\frac{{R}_{1}}{14Ω}$
解得R1=10Ω,即選擇的定值電阻阻值為10Ω.
(6)根據(jù)電源電壓和滑動(dòng)變阻器的阻值不變,由表格中1、2數(shù)據(jù)知:
I1(R+R1)=I2(R+R2
即0.4A×(R+5Ω)=0.3A×(R+10Ω)
解得R=10Ω
電源電壓U=0.4A×(10Ω+5Ω)=6V;
由表格中數(shù)據(jù)值,I5=0.1A,則R=$\frac{U}{{I}_{5}}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω
則導(dǎo)體的阻值R5=R-R=60Ω-10Ω=50Ω.
故答案為:(1)如上圖;
(2)調(diào)零;燈泡斷路;
(3)0.625;變大;
(4);
(5)R2;10Ω;
(6)50.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流表的調(diào)節(jié)及讀數(shù)、電路故障分析、求燈泡額定功率、燈泡電阻與溫度的關(guān)系、升華現(xiàn)象、電功率的變化以及滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇,考查角度廣,設(shè)計(jì)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(lái)源: 題型:解答題

10.在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中:

(1)如圖甲所示,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)電路連接完整,使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大.
(2)閉合開(kāi)關(guān),向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,電流表示數(shù)將變大(選填“變大”、“不變”或“變小”).
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,把測(cè)量的數(shù)據(jù)填入下表,其中電流表示數(shù)為0.5A時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其值為2.5V.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
電壓U/V1.01.52.03.0
電流I/A0.20.30.40.50.6
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在丙圖中描出I-U圖線.
(5)待測(cè)電阻Rx=5Ω.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.下面的電路圖,在研究電流、電壓和電阻關(guān)系時(shí),若只改變滑動(dòng)變阻器的阻值,可以探究電流與電壓的關(guān)系;也可用于伏安法測(cè)電阻,小明采用圖甲的方案,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)始終為0,電壓表示數(shù)接近電源電壓,則電路中出現(xiàn)的故障可能是小燈泡斷路(或燈座斷路);排除故障后,小明觀察到兩個(gè)電表的示數(shù)如乙、丙,則小明測(cè)得R的電阻是5歐.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

8.路燈自動(dòng)控制電路
光敏電阻是一種阻值會(huì)隨光照射強(qiáng)度的變化而明顯改變的元件,它由半導(dǎo)體材料制成.
物理學(xué)上用“光強(qiáng)”這個(gè)物理量來(lái)表示光照射強(qiáng)度,國(guó)際單位為坎德拉(cd),
某光敏電阻R2的阻值與光強(qiáng)E之間的關(guān)系如表格數(shù)據(jù)所示.
光強(qiáng)(cd)510152025
R2的阻值(Ω)60302012
生活中,路燈的工作狀態(tài)是自動(dòng)控制的,其主要原件是光控開(kāi)關(guān)中的光敏電阻R2.開(kāi)關(guān)S2的狀態(tài)由R2兩端的電壓決定.光照足夠強(qiáng)時(shí),R2兩端的電壓很小,開(kāi)關(guān)S2處于斷開(kāi)狀態(tài),ab接觸,路燈L關(guān)閉.當(dāng)光強(qiáng)降為15cd時(shí),R2兩端的電壓剛好升至3V,此時(shí)開(kāi)關(guān)S2自動(dòng)閉合,ac接觸,路燈打開(kāi).已知控制電路的電源電壓為6V.

(1)下列能夠用來(lái)制作光敏電阻材料的是C
A.銅   B.塑料   C.硅   D.碳
(2)分析表格中的數(shù)據(jù),根據(jù)其阻值R2隨光強(qiáng)E變化的規(guī)律,空格中的電阻大小為15Ω.
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)圖2上描點(diǎn)并作出電阻與光強(qiáng)關(guān)系的圖象.
(4)當(dāng)R2兩端的電壓為2V時(shí),光照強(qiáng)度為30cd.
(5)為了節(jié)約能源,使路燈更晚一些打開(kāi),應(yīng)該對(duì)控制電路做怎樣的調(diào)整?(光敏電阻不更換,寫出一種方法即可)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

15.如圖是小明利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn).(每個(gè)鉤碼重0.5N)
(1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿的中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉,這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左(選填“左”或“右”)端調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡.其目的是便于測(cè)量力臂.
(2)在A點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,需在B點(diǎn)懸掛3個(gè)鉤碼;取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼,改用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉,使杠桿水平位置平衡,測(cè)力計(jì)的拉力為0.75N;若改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向,使之斜向右上方,杠桿仍然水平位置平衡,則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變大(選填“變大”或“變小”或“不變”).
(3)實(shí)驗(yàn)中改變支點(diǎn)兩側(cè)鉤碼的位置和個(gè)數(shù),用同樣的方法做三次實(shí)驗(yàn),得到三組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,這樣做的目的是尋找杠桿平衡的普遍規(guī)律.
(4)有一組同學(xué)猜想:杠桿的平衡條件可能是“動(dòng)力+動(dòng)力臂’阻力+阻力臂”.他們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),獲得了如表數(shù)據(jù):
動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
4554
于是,他們認(rèn)為自己的猜想得到了驗(yàn)證,你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在的問(wèn)題是不能只由一組數(shù)據(jù)得出結(jié)論,這樣具有偶然性;應(yīng)在多組數(shù)據(jù)中分析、歸納得出,并且不同的物理量不能直接相加.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.在圖所示的內(nèi)燃機(jī)工作的一個(gè)循環(huán)中,其四個(gè)沖程的順序應(yīng)當(dāng)是( 。
A.d b c aB.a c d bC.a d c bD.bdca

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:作圖題

12.將實(shí)物電路圖轉(zhuǎn)換成電路圖.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.電視機(jī)可以用遙控器關(guān)機(jī)而不用斷開(kāi)電源,這種功能叫做待機(jī)功能.這一功能雖給人們帶來(lái)了方便,但在待機(jī)狀態(tài)下電視機(jī)仍然要消耗電能卻鮮為人知.例如小明家的一臺(tái)34時(shí)彩色電視機(jī)的待機(jī)功率大約是10瓦,假如他家電視機(jī)平均每天開(kāi)機(jī)4小時(shí),看完電視后總是用遙控器關(guān)機(jī)而不切斷電源.試計(jì)算:
(1)小明家一年(365天)中因這臺(tái)電視機(jī)待機(jī)浪費(fèi)的電能是多少千瓦時(shí)?
(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種測(cè)電視機(jī)待機(jī)功率的方法.
①測(cè)量主要儀器:秒表和電能表
②測(cè)量原理P=$\frac{W}{t}$.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.一質(zhì)量為2000kg的小車在拉力作用下沿水平路面前進(jìn)了400m,做了3×105J的功,求拉力的大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案