電壓表的示數(shù)U/V | 電流表的示數(shù) I/A | 小電燈的功率 P/W |
2.0 | 0.20 | 0.4 |
2.5 | 0.22 | 0.55 |
3.0 | 0.25 | 0.75 |
3.8 | 0.30 | 1.14 |
4.5 | 0.32 | 1.44 |
分析 (1)電壓表的電阻很大,故把電流表與電壓表的位置交換連接后,電路中的電流很小;
(2)根據(jù)電路圖可知,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片移到最左端時,電路為燈泡的基本電路,根據(jù)燈泡的是否發(fā)光和電壓表的示數(shù)確定電路故障;
開關(guān)閉合后,燈閃亮一下后立即熄滅,說明電路電流太大,電路電阻太小造成的,原因可能是閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處;
(3)①根據(jù)P=UI分別求出燈泡在不同電壓下的功率;
當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時,燈泡的實際功率等于燈泡的額定功率;燈絲的電阻隨溫度的升高而增大;
②燈泡正常發(fā)光時,與燈泡串聯(lián)的滑動變阻器電壓為6V-3.8V=2.2V,則根據(jù)歐姆定律即可求出滑動變阻器連入電路的阻值;
③將兩個這樣的相同規(guī)格的小電燈串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端,則每個燈泡兩端的電壓為3V,由表格數(shù)據(jù)找出燈泡兩端的電壓為3V時的電流,即可根據(jù)P=UI求出總功率;
(4)①0~15V量程已損壞,而燈泡額定電壓為3.8V,超過電壓表的另一量程0~3V;電源電壓是6V,燈泡正常發(fā)光時,與燈泡串聯(lián)的滑動變阻器電壓為6V-3.8V=2.2V,小于電壓表量程0~3V,因此可以用電壓表測滑動變阻器電壓,以便間接測量燈泡電壓,據(jù)此作出電路圖;
②根據(jù)題意確定滑動變阻器兩端的最大電壓與最小電壓值,由串聯(lián)電路特點求出相應(yīng)的燈泡電壓,由表中數(shù)據(jù)找出電壓所對應(yīng)的電流,然后由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最大與最小阻值,然后確定其范圍.
解答 解:(1)把電流表與電壓表的位置交換連接后,電壓表串聯(lián)在電路中,電路中電阻較大,電流較小,故燈泡不亮,選D;
(2)閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片移到最左端時,電路為燈泡的基本電路,燈不亮,電壓表有較大的示數(shù),說明電路故障為斷路,并且電壓表與電源兩極相連,故小電燈斷路;
開關(guān)時,觀察到燈閃亮一下后立即熄滅,該學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)之處是:閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處;
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知:
P1=U1I1=2V×0.2A=0.4W,
P2=U2I2=2.5V×0.22A=0.55W,
P3=U3I3=3V×0.25A=0.75W,
P4=U4I4=3.8V×0.3A=1.14W,
P5=U5I5=4.5V×0.32A=1.44W;
①當(dāng)燈泡兩端電壓為3.8V時,燈泡的實際功率等于額定功率,即1.14W;隨電壓增大、電流隨之增大,小電燈的實際功率P=UI也增大,燈的溫度升高,由此可見:燈絲電阻隨溫度的升高而增大;
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)小電燈正常工作時,電流為I=0.3A,滑動變阻器兩端電壓為U2=U-U額=6V-3.8V=2.2V,則根據(jù)歐姆定律得連入電路的阻值R2=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.3A}$≈7.3Ω;
③將兩個這樣的相同規(guī)格的小電燈串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端,則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知:燈泡兩端的電壓為3V,由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓為3V時,電流I′為0.25A,則兩燈消耗的總功率P=UI′=6V×0.25A=1.5W;
(4)①電源、開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表組成串聯(lián)電路,電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,電路圖如圖所示;
②a、當(dāng)電壓表示數(shù)為最大值3V時,小電燈兩端的電壓為U=6V-3V=3V,由表中數(shù)據(jù)知,電流為I=0.25A,此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑1=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.25A}$=12Ω;
b、當(dāng)小電燈電壓為4.5V時,由表中數(shù)據(jù)知,電路電流為I′=0.32A,此時滑動變阻器兩端電壓為U′=6V-4.5V=1.5V,此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑2=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.32A}$≈4.7Ω;
則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4.7Ω~12Ω;
故答案為:(1)D;(2)小電燈斷路;閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處;(3)0.4;0.55;0.75;1.14;1.44;①1.14;燈絲電阻隨溫度的升高而增大;②7.3;③1.5;(4)①電路圖見上圖;②4.7;12.
點評 本題考查了故障分析、求功率、求電阻阻值、數(shù)據(jù)處理等問題,關(guān)鍵是學(xué)生對測量小電燈的功率實驗的理解和掌握.
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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
電壓U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.8 | 4.0 |
電流I/A | 0.2 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.34 | |
電功率P/W | 0.3 | 0.44 | 0.625 | 0.84 | 0.216 | 1.36 |
燈泡發(fā)光情況 | 很暗→暗→正常發(fā)光→很亮 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 驗電器的工作原理是異種電荷互相吸引 | |
B. | 馬路兩旁的路燈,晚上同時亮早晨同時滅,它們是串聯(lián)的 | |
C. | 只要電路中有電源,電路中就有電流 | |
D. | 樓道中的電燈是由聲控開關(guān)和光控開關(guān)共同控制的,只有在天暗并且有聲音時才能亮,所以聲控開關(guān)、光控開關(guān)及燈是串聯(lián)的 |
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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科目:初中物理 來源: 題型:多選題
A. | 一定相碰 | |
B. | 一定不相碰 | |
C. | 小車受到的重力和支持力是一對平衡力 | |
D. | 小車和二個小球的總重力和支持力是一對平衡力 |
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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