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13.按如圖1所示的電路圖做“測置小電燈的功率”的實驗,所用器材有:標“3.8V”字樣的待測小電燈.電壓恒為6V的電源.標有“20Ω 1A”的滑動變阻器.電流表(量程為0〜0.6A、0〜3A).電壓表(量程為0〜3V、0〜15V).開關及導線若干.

(1)某學生在實驗時,把電流表與電壓表的位置交換連接了,閉合開 關后會造成D(填選項前的字母)
A.電流表燒壞        B.電壓表燒壞        C.小電燈燒壞      D.小電燈不亮
(2)小明同學按電路圖正確連接電路后,閉合開關,從大到小調節滑動變阻器的阻值,并將正確操作下的電壓表和電流表的示數填入如表.
電壓表的示數U/V電流表的示數 I/A小電燈的功率 P/W
2.00.20
2.50.22
3.00.25
3.80.30
4.50.32
①通過表中數據,可算得小電燈的額定功率為1.14W.
②當小電燈正常工作時,連人電路的滑動變阻器的阻值為7.33Ω.
③將兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后直接接在6V電源的兩端,兩燈消粍的總功率為1.5W.
④小明同學分析表中實驗數據后,發現還能求得小燈泡的電阻,于是他分別算出了所給的五種情況下小燈泡的電阻并取平均值.你認為小明同學的做法對嗎?請說明理由.
不對,原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大.
(3)若電壓表的0〜15V量程已損壞,只能使用0〜3V量程,其它器材不變,如何測出小電燈的額定功率?在圖2虛線框中畫出測量電路圖.

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)①由表格數據讀出燈泡正常發光時的電流,由P=UI計算其額定功率;
②由串聯電路特點和歐姆定律計算小燈泡正常工作時,連入電路的滑動變阻器的阻值;
③兩個相同的這種燈泡串聯在6V電源上,可知兩燈的實際電壓,由此根據表格數據計算實際功率,從而得到總功率;
④燈絲的電阻隨溫度的升高而增大;
(3)電源電壓為6V,根據串聯電路電壓特點,當燈泡電壓為3.8V,滑動變阻器的電壓為2.2V<3V,可以利用0~3V量程測量滑動變阻器的電壓,據此設計電路圖.

解答 解:(1)把電流表與電壓表的位置交換連接后,電壓表串聯在電路中,電路中電阻較大,電流較小,故燈泡不亮,選D;
(2)①由表中數據可知,燈泡電壓3.8V正常發光,此時通過的電流為0.30A,所以燈泡的額定功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
②由串聯電路特點和歐姆定律計算小燈泡正常工作時,連入電路的滑動變阻器的阻值:
R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{額}}{I}$=$\frac{6V-3.8V}{0.30A}$≈7.3Ω;
③將兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后接在6V電源的兩端,所以兩燈電壓各為3V,由表格數據此時燈泡電流為0.25A,
電路的總功率:P=UI=6V×0.25A=1.5W;
④由表中數據及R=$\frac{U}{I}$可知,隨小電燈電壓的增大,通過的電流也增大,但電壓變化大于電流變化,所以小電燈電阻變大,這是因為: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;
故不對,原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大;
(3)當燈泡正常發光時,即要使燈泡電壓為3.8V,則滑動變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V<3V,所以把電壓表并聯在滑動變阻器的兩端,移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為2.2V時,即可進行實驗.電路圖如圖所示:

故答案為:(1)D;(2)①1.14;②7.33;③1.5W;④不對,原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大;(3)電路圖如上圖所示.

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律以及電功率公式的應用、故障分析、求功率、求電阻阻值、數據處理、電路圖的設計等問題,需要注意兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后直接接在6V電源的兩端,燈泡兩端的電壓為3V,電流需要從數據中判斷.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

3.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10Ω).

(1)用筆畫線代替導線,將圖甲所示的實物電路連接完整.
(2)為了能夠順利完成實驗探究,下列兩種規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)閉合開關前,應將圖甲中所示的滑動變阻器的滑片滑到A(選填“A”或“B”)端.
(4)閉合開關,移動滑片,電壓表的示數如圖乙所示,其讀數是2.2 V;為了測量小燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片向B(選填“A”或“B”)端移動.
(5)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:
①小燈泡的額定功率為0.625 W.
②小燈泡燈絲電阻是變化的,主要是受溫度 變化的影響.
③實驗中觀察到:當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時,小燈泡不發光,根據圖象分析其原因是實際電功率太。
(6)完成上述實驗后,小華在缺少電壓表的情況下,根據繪制出的小燈泡電流與電壓關系圖象,設計出了一個測未知定值電阻的電路,如圖丁所示.請根據電路圖將實驗步驟補充完整:
①閉合S1,斷開S2,移動滑片P,使電流表的示數為0.25A
②斷開S1,閉合S2,讀出電流表的示數I表達式:Rx=$\frac{2.5V}{I-0.25A}$.

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4.作圖題:

(1)如圖1所示杠桿中,O為支點,請畫出圖中力F1的力臂l1
(2)如圖2所示,用滑輪組提升重物,請用筆畫線代替繩子在圖中畫出最省力的繩繞法.
(3)如圖3所示電路,在圖中只拆下一根導線,使實物電路成為串聯電路.要求:在被拆的導線上畫“×”.

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1.如圖所示,是探究“阻力對物體運動的影響”的實驗,請回答下列問題:
(1)三次實驗中小車應該從斜面相同(相同/不同)高度開始下滑,這樣做的目的是:讓小車到達水平面時的初速度相等.
(2)實驗過程中,通過改變接觸面的粗糙程度從而改變摩擦阻力.
(3)比較三次實驗的結果,可以看出:在初速度相等時,小車受到的阻力越小,小車速度變化的越慢(慢/快),小車運動的距離就越大(越大/越。
(4)在以往的學習中,我們在研究②(選填序號①探究發聲的物體是否振動②真空能否傳聲;③平面鏡成像;④談及影響滑動摩擦力大小的因素)實驗時,也用了這種“實驗+推理”的研究方法.
(5)若用木塊代替小車再探究“摩擦力的大小與什么因素有關”,還需要添加的器材是長方體木塊、鉤碼和彈簧測力計.

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8.為了探究小車沿斜面下滑的速度是否變化?如何變化?小明按圖完成了如下實驗.

路段距離/cm運動時間/s平均速度/(m•s-1
AB40.020.2
BC50.010.5
AC90.030.3
(1)按照實驗過程,請補全數據記錄及處理.由上述實驗數據分析可知,小車沿斜面下滑的速度越來越快(填“越來越快”或“越來越慢”);
(2)該實驗的原理是v=$\frac{s}{t}$;
(3)該試驗中斜面坡度應該偏。ㄟx填“大”、“小”、“不一定”).

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18.一臺機器上標有“800瓦”字樣,其物理意義為機器在1s內做的功為800J;工人在10分鐘內把1噸貨物提高3米,工人做的功為3×104焦,功率為50瓦,工人與機器比較,機器做功較快.

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5.在用電流表、電壓表測小燈泡功率的實驗時,燈泡上標有“3.4V”字樣,小紅設計了實驗電路圖,如圖甲所示,并連接了部分實驗電路,如圖乙所示.

(1)請你幫助小紅完成實驗電路的連接.
(2)連接完實驗電路后,小紅閉合開關,發現燈泡不亮,電流表無示數,電壓表有示數且接近于電源電壓.請你幫助小紅分析電路出現故障的原因:燈泡斷路.
(3)排除故障后,小紅調節滑動變阻器,使燈泡正常發光,此時電流表的示數如圖丙所示,讀數為0.5A,則小燈泡的額定功率為1.7 W.

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2.小科做“測定小燈泡電功率”的實驗時,連接的實物電路如圖甲所示,電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V.
(1)用筆畫線替代導線,將實物電路連接完整.
(2)碰接電路的最后一根導線時,燈泡立即發光,而且很亮,則連接電路時存在的不規范或不妥當是:
①連接電路時開關沒有斷開;②滑動變阻器阻值沒有全部接入電路.
(3)實驗過程中,當電壓表示數為2.5V時小燈泡正常發光;由圖乙所得的此時電流表的示數,小燈泡的額定功率為0.75W.

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3.一個裝有部分水后瓶蓋密封的硬塑料瓶,放在水平桌面上(如圖甲所示),水對瓶底的壓力為F1,瓶底對桌面的壓強為P1;將瓶倒置后(如圖乙所示),水對瓶蓋的壓力為F2,瓶蓋對桌面的壓強為P2,則F1>F2;P1< P2.(填“>”或“<”或“=”)

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