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2.在測量小燈泡的電功率的實驗中,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)、開關各一個,滑動變阻器(50Ω  1A)一個,導線若干.

(1)如圖甲所示是小明沒有連接完的實物電路,請用筆畫線代替導線將實物圖補充完整.
(2)閉合開關前,圖甲圖中的滑片P應位于右(選填“左”或“右”)端;閉合開關無論怎樣移動變阻器滑片P,發(fā)現小燈泡始終不亮,電壓表有示數,電流表無示數,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,移動滑片,當電流表的示數為0.3A時,電壓表的示數如圖乙所示,讀數為4V,小燈泡的額定功率為1.2W.
(4)小紅沒用電壓表,但多用了一個開關,其它器材與小明的相同,也測出了另一個額定電流為Ie的小燈泡額定功率.她設計了如圖丙所示電路圖,請你幫她完成實驗步驟并寫出額定功率的表達式. 
實驗步驟:
①按圖連接電路,然后只閉合開關S1,移動滑片P,使電流表的示數為Ie
②再閉合開關S2,保持滑片不動,讀出電流表示數I.
③小燈泡的額定功率的表達式: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、滑動變阻器的最大阻值R0和實驗中測得的物理量)
(5)小亮利用該電路探究電流跟電阻的關系,他將小燈泡換成多個定值電阻R,保持電壓表示數始終為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,若不更換其他器材,為了能夠完成實驗,更換的電阻阻值不能夠大于25Ω.

分析 (1)由電路圖可知,電壓表連線不完整,根據題意確定電壓表量程,電壓表應與燈泡并聯.
(2)閉合開關前,滑片應滑到最大值處;電流表無示數,說明電路可能斷路,電壓表有示數,說明電壓表與電源連通了,由此判斷電路故障.
(3)由圖乙根據電壓表量程讀出燈泡正常發(fā)光時的電壓,由P=UI計算額定功率.
(4)燈泡與滑動變阻器串聯,用電流表測流過電路的電流,由串聯電路特點及歐姆定律求出流過燈泡電流為燈泡額定電流時,燈泡兩端電壓,然后由P=UI求出燈泡額定功率.
(5)根據串聯電路特點與歐姆定律分析答題.

解答 解:
(1)燈泡額定電流為0.3A,燈絲阻值在10Ω~15Ω之間,則燈泡額定電壓U=IR在3V~4.5V間,電壓表應選0~15V量程,電壓表與燈泡并聯,電路圖如圖所示:
;
(2)為了電路安全,開關閉合前滑片應滑到最大值右端;
閉合開關,電流表無示數,說明電路是斷路,小燈泡不發(fā)光,電壓表有示數,說明與電壓表并聯的這部分電路斷路了,即小燈泡斷路;
(3)電壓表量程是0~15V,由圖乙可知,電壓表分度值是0.5V,電壓表示數是4V,此時燈泡正常發(fā)光,所以燈泡額定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W;
(4)實驗步驟:
①按圖連接電路,然后只閉合開關S1,移動滑片P,使燈泡正常發(fā)光,電流表的示數為Ie
②再閉合開關S2,讀出電流表示數I,此時燈泡短路,所以變阻器電壓等于電源電壓6V,根據歐姆定律計算此時變阻器連入的阻值R=$\frac{U}{I}$,
由此可知當只閉合開關S1時,燈泡兩端電壓UL=U-U=U-Ie×$\frac{U}{I}$
③小燈泡的額定功率的表達式:P=UL×Ie=(U-$\frac{{I}_{e}U}{I}$)Ie
(5)電源電壓為6V,電阻兩端電壓為2V,滑動變阻器分壓為4V,是定值電阻兩端電壓的兩倍,根據分壓原理可知,滑動變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍,滑動變阻器最大阻值為50歐姆,因此定值電阻最大阻值為25歐姆.
故答案為:(1)見上圖;(2)右;小燈泡斷路;(3)4;1.2;(4)②保持滑片不動,讀出電流表示數I;③(U-$\frac{{I}_{e}U}{I}$)Ie;(5)25.

點評 本題考查了連接電路圖、電路故障的判斷、電壓表讀數、求燈泡功率、實驗設計,串聯電路特點和歐姆定律的應用等,考查知識點多,綜合性強,第(4)問設計實驗電路、實驗步驟難度較大,是本題的難點.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

10.生活中有許多物理現象
(1)人們在移栽樹木時,常常要除去樹上的大部分枝葉,這是為了減少水分的汽化,冬天,戴眼鏡的人喝熱水時,眼鏡片會變得模糊,這是液化 現象.(均填物態(tài)變化名稱)
(2)如圖甲、乙是兩把高度不同,其它都完全相同的水壺,給這兩個水壺裝滿水,則甲壺中水的質量等于(選填“大于”“小于”或“等于”)乙壺中水的質量,這是因為壺身和壺嘴構成連通器.
(3)在風景優(yōu)美的湖面劃船是很愜意的,如果以劃船的人為參照物,小船是靜止的;水鳥掠過湖面時,翅膀上方空氣流速大于(選填“大于”、“小于”或“等于”)下方的空氣流速,翅膀上下表面存在壓強差,形成向上升力.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學用電流表、電壓表測量一段電阻絲R的阻值,他已連接了部分電路,如圖甲所示,請你接著完成下列步驟.
(1)現要求滑動變阻器滑片向左移動時,電流表示數增大.請你按照要求,用筆畫線代替導線,完成實物圖中實驗電路的連接.
(2)小明按要求正確連接電路后,閉合開關,發(fā)現電壓表指針偏轉到滿刻度的位置.其原因可能是電阻絲R斷路.(寫出一個)
(3)當電壓表示數為2.2V時,電流表示數如圖乙所示,則被測電阻為10.5Ω.該同學通過改變被測電阻兩端的電壓,共測得3組數據,最后算出電阻的平均值,這樣做的目的是:多次測量取平均值減小誤差.
(4)若將上面實驗中的定值電阻R換成標有“2.5V”字樣的小燈泡,燈絲電阻約為15Ω,后來這位同學在多次測電阻的過程中,發(fā)現當電壓表的示數增大時,電壓表與電流表的示數的比值將變大(選填“變大”、“不變”或“變小”),產生這一現象的原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

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.實驗室有如下器材,電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0.3V、0~15V)、開關各一個、導線若干、滑動變阻器兩只:R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω  0.5A)

(1)在小明所連接的電路中(甲圖),有兩根導線還沒有連接好,請你幫他完成電路的連接(要求,滑動阻滑片向右移動,燈泡變亮:其他的導線不要變動,導線不能交叉).
(2)正確連接電路團合開關后,發(fā)現無論怎樣移動滑動變阻器滑片,燈泡都不亮,電壓表示數接近6V,電流表示數幾乎為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,移動滑動變阻器,多次測量,小明繪出了電壓與電流的變化的關系圖乙,則小燈泡的額定功率是0.625W.
(4)小明又取了一個規(guī)格完全相同的舊燈泡來實驗,發(fā)現在額定電壓下工作,亮度偏暗,小明仔細察,發(fā)這只燈泡的玻內璧變黑;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,消耗的實際功率變小的緣故(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系.得到如丙所示的電流與電阻的關系圖,小明應用滑動器為R2(選R1或R2)若某次實驗中滑動變阻接入14Ω,那么所選用的定值電阻的值為10Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

17.在“測定小燈泡的電功率”的實驗中,選用如圖甲所示的器材,其中電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12Ω).

(1)用用筆畫線代替導線,將圖甲所示的實物電路連接完整.
(2)閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現小燈泡始終不發(fā)光,電壓表有示數,電流表無示數,若電路只有一處故障,則故障原因是小燈泡斷路.為了能夠順利完成實驗探究,下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應選用B
A.“10Ω  0.5A”的滑動變阻器      B.“50Ω  0.5A”的滑動變阻器
(3)排除故障后,閉合開關,移動滑片,電壓表的示數如圖乙所示,其讀數是2.2V;為了測量小燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片向A(選填“A”或“B”)端移動.根據實驗測得的數據,繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖象(如圖丙所示).分析圖象可知:小燈泡的額定功率為0.625W.實驗中觀察到:當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時,小燈泡不發(fā)光,根據圖象分析其原因是小燈泡實際電功率太。

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

7.如圖三副圖是電和磁現象中三種實驗現象及模型.

(1)能夠說明電動機工作原理的是B圖.
(2)A圖中的模型時利用電磁感應原理工作的.
(3)C圖的實驗現象說明了通電導線周圍有磁場.

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖甲中R1為定值電阻,R2為滑動變阻器(允許通過的最大電流為5A).閉合開關S后,移動滑片P時,ab兩端電壓U和通過的電流I之間的關系如圖乙;R2消耗的功率P與電流I的關系如圖丙,則下列說法中正確的是(  )
A.電源電壓為45V
B.R1的電阻為5Ω
C.滑動變阻器連入阻值的范圍為4~45Ω
D.當R2的功率為120W時,電路消耗的總功率為200W

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

11.回顧實驗和探究:請補充完整下面的實驗探究表格:
(1)探究串聯電路的電壓規(guī)律
課題探究串聯電路的電壓規(guī)律
器材電源、開關、導線、兩只小燈泡、電壓表
表格請將表格補充完整
測量處L1兩端電壓U1L2兩端電壓U2電源電壓U
電壓(V)1.21.83.0
結論在串聯電路中,總電壓等于各用電器兩端的電壓之和,
公式表示為U=U1+U2
(2)探究決定電阻大小的因素
實驗一選擇序號為1、2的兩根電阻絲,是為了研究導體的電阻大小與材料的關系序號材料長度橫截面積電流
1碳鋼合金絲LSI1
2鎳鉻合金絲LSI2
實驗二選擇序號為2、4、5的三根電阻絲進行實驗,可以得到導體的電阻大小與橫截面積的關系3鎳鉻合金絲2LSI3
4鎳鉻合金絲L2SI4
5鎳鉻合金絲L3SI5
實驗三序號為2、3、4、5的四根電阻絲分別連入同一電路中,通過電流由大到小排列為5、4、1、3,其中電阻最小的是序號為5的電阻絲.

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖是導體R1和R2的U-I關系圖象,下列說法正確的是( 。
A.導體R2的電阻為10Ω
B.導體R1的電阻比R2的電阻大
C.導體R2兩端的電壓與通過它的電流的比值是定值
D.當導體R1兩端電壓為4V時,通過它的電流為0.6A

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