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7.小麗同學手里有一個標有3.8V字樣的小燈泡,她想知道小燈泡正常工作時的電阻,于是在學校實驗室找來一些器材,連接了如圖1所示的實驗電路,電源電壓恒定不變.
(1)請你寫出小麗測電阻的實驗原理R=$\frac{U}{I}$.
(2)請你用筆畫線代替導線,將圖中的實物連接完整(要求滑片向左移,燈泡變亮).
(3)閉合開關,移動滑動變阻器滑片,她發現小燈泡始終不亮,電流表有示數,電壓表無示數,其故障原因是燈泡短路.
(4)故障排除后,調節滑動變阻器使小燈泡正常發光,此時電流表示數為0.38A,小燈泡正常工作時的電阻是10Ω.
(5)完成以上實驗后,小麗向老師要了一個已知阻值為R0的定值電阻和一個單刀雙擲開關,借助部分現有的器材,設計了如圖2所示的實驗電路,測出了小燈泡的額定功率,請你幫助她完成下列實驗步驟:
①連接好實驗電路,閉合開關S1,將開關S2撥到觸點2(選填“1”或“2”)移動滑片,使電壓表的示數為3.8V.
②保持滑片的位置不動,再將開關S2撥到觸點1(選填“1”或“2”)讀出電壓表的示數U.
③小燈泡額定功率的表達式為P=$\frac{3.8V(U-3.8V)}{{R}_{0}}$.

分析 (1)測電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$;
(2)由滑片向左移動燈泡變亮可知電路中的電流應變大,根據變阻器的使用即可應將變阻器滑片右邊的電阻連入電路,據此連接實物圖,畫出電路圖.
(3)電流表有示數說明電路通路,電壓表無示數且燈泡不亮,說明電壓表并聯部分短路;
(4)根據電流表的量程和分度值讀出示數,燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等,根據歐姆定律求出燈泡正常發光時的電阻;
(5)由圖可知:沒有電流表的情況下,利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯,首先使燈泡兩端的電壓等于3.8V,然后測出此時定值電阻兩端的電壓,便可求出電路中的電流,根據P=UI計算出燈泡的額定電功率.

解答 解:
(1)測燈泡電阻實驗的原理是:R=$\frac{U}{I}$;
(2)測燈泡電阻實驗,變阻器應串聯在電路中,由滑片向左移動燈泡變亮可知電路中的電流應變大,根據變阻器的使用即可知,將滑動變阻器左下接線柱A連入電路,實物電路圖如圖所示:

(3)閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發現燈泡始終不亮,電流表有示數,說明電路是通路,電壓表無示數,說明電壓表并聯部分短路,即燈泡短路;
(4)燈泡正常發光時的電壓為3.8V,電流表的示數為0.38A,
則燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{38V}{0.38A}$=10Ω;
(4)①燈泡的額定電壓為3.8V,閉合開關S1、S2接2,調節滑動變阻器,使電壓表示數為3.8V,燈泡正常發光;
②保持滑動變阻器滑片位置不變,S2接1,讀出電壓表示數U.
③由串聯電路特點和歐姆定律可得通過燈泡的電流:
I=IR=I0=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$,
燈泡額定功率:P=UI=$\frac{3.8V(U-3.8V)}{{R}_{0}}$.
故答案為:(1)R=$\frac{U}{I}$;(2)見上圖;(3)燈泡短路;(4)10;(5)2;3.8;1;$\frac{3.8V(U-3.8V)}{{R}_{0}}$.

點評 本題考查了伏安法測電阻的原理和實物電路圖的連接、電路故障的判斷、歐姆定律的應用等.最后一問實驗設計是本題的難點,關鍵是能利用電壓表與已知阻值的電阻結合,根據電路特點達到測電流的目的.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

13.觀看了電視播放的飛機在空中水平飛行投彈攻擊地面目標的軍事學習后,軍事迷小兵對炮彈離開飛機后影響其水平飛行距離大小的因素產生了兩個猜想:
①飛機水平飛行的速度越大,炮彈離開飛機后飛行的水平面距離越遠;
②炮彈離開飛機后飛行的水平距離跟飛機飛行高度有關.
為了驗證猜想,小兵在老師的指導下進行了如圖所示的實驗:
(1)讓水球從光滑斜槽上的A點自由滑下,經C點后沿水平方向運動離開斜槽,最后落在地面上的P1點.
(2)保持斜槽的高度不變,讓小球從斜槽上的B點自由滑下,經C點離開斜槽,最后落在地面上的P2點.此時小球經過C點的速度大于(選填“大于”、“等于”或“小于”)上一步中小球經過C點的速度,由此可證明猜想①是正確(選填“正確”或“錯誤”)的.
(3)為驗證猜想②,應控制小球離開C點時速度不變.小兵增加h的高度,仍讓小球從A點自由滑下,此時小球落在地面上的P3點,比較OP3和OP1(選填“OP1”或“OP2”)可得結論:飛機飛行的高度越高,炮彈離開飛機后飛行的水平距離越大(選填“大”或“小”)

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

14.在如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10Ω.閉合開關S,電流表Al的示數為0.3A,電流表A的示數為0.5A.求:
(1)電源電壓.
(2)通過電阻R2的電流.
(3)電阻R2的阻值,
(4)R1消耗的功率.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

15.現有電壓不變的電源、電流表、阻值為R0的定值電阻和待測電阻Rx各一個,開關兩個,導線若干.請你在同一電路中不改接電表的位置測出Rx的阻值:
(1)在虛線框內畫出測量Rx阻值的電路圖;
(2)寫出簡要的實驗步驟并用字母表示所測出的物理量;
(3)寫出電阻Rx的表達式:Rx=$\frac{{I}_{0}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

2.為了測量未知電阻Rx的阻值,小明選擇了一塊已經調好的電流表、一個阻值已知的定值電阻R0、一個符合要求的電源、兩個開關S1和S2,并連接了如圖所示的實驗電路,請幫助小明完成下列實驗內容:
(1)只閉合開關S1,讀出電流表示數為I1;閉合開關S1、S2,讀出電流表示數為I2
(2)用實驗測量值求出電阻Rx表達式為:Rx=$\frac{({I}_{2}-{I}_{1}){R}_{0}}{{I}_{1}}$.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

12.在用“伏安法測電阻”的實驗中,有兩位同學分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象,在處理實驗數據時,畫出定值電阻和小燈泡的U-I圖象,分別如圖甲、乙所示,則對于圖象的分析,以下說法錯誤的是(  )
A.由甲圖可知,定值電阻的阻值為1Ω
B.由甲圖可知,定值電阻它不隨導體兩端的電壓和導體中的電流改變而改變
C.由乙圖可知,小燈泡的電阻跟燈絲的溫度有關
D.為了減小誤差,應該用多次測量取平均值的方法測定小燈泡的電阻

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

19.在測量“小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中,選用電壓恒為6V的電源,額定電壓“3.8V”的小燈泡.如圖甲是未連接完整的實驗電路.
(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲所示的實物電路連接完整.(要求:滑動變阻器的滑片P向A端移動時小燈泡變暗,連線不能交叉)
(2)在連接電路時,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應調至阻值最大,這是為了保護電路;
(3)正確連好電路后,閉合開關S,發現燈L不發光,故障的原因不可能是B;
A.電流表處有開路
B.電壓表與燈泡相連接的導線接觸不良
C.導線接觸不良                 
D.小燈泡L的燈絲斷了
(4)閉合開關后,調節滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數為3.8V時,小燈泡正常發光,此時電流表的示數如圖乙所示,則燈泡正常發光的電阻是10Ω.
(5)若實驗時,上述電路中僅電壓表上標有“15V”的接線柱已損壞,且暫無條件修復在不更換器材的情況下為了能繼續完成實驗,你的方法是用電壓表0~3V量程并聯在滑動變阻器兩端.
(6)在燈絲中的電流逐漸增大的過程中,燈絲的電阻變大,原因是:燈絲電阻隨溫度的升高而變大.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

16.某同學要測量一個額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率,圖1已經畫出了實驗電路圖.
(1)如圖所示的實驗電路存在連接錯誤,但只需改動一根導線,即可使電路連接正確,請你在應改動的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法.

(2)在閉合開關前,應該把滑動變阻器的滑片調到最右(選填“左”或“右”)端.該同學在開關閉合后,發現電壓表、電流表均有示數,但小燈泡不亮,經檢查,電路連接無誤,各元件完好,為了能使小燈泡發光,下一步應進行的操作是C
A.更換一相同規格的小燈泡            B.檢查電路是否斷路
C.移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發光
(3)然后正常進行實驗,有關記錄在表:
實驗次數123
電壓(V)2.201.502.50
電流(A)0.220.16
①該同學觀察到燈的亮度變化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮.你認為,根據他觀察的現象和實驗數據分析,可得出一些什么結論呢?燈泡的電壓越大、通過的電流越大,根據P=UI燈泡實際功率越大,燈泡越亮(寫出一條即可).
②由于粗心大意,該同學沒有記錄燈泡正常發光時電流表的示數,于是他根據第一次實驗數據計算出燈泡電阻R=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{(2.2V)^{2}}{0.22A}$=10Ω,再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{(2.5V)^{2}}{10Ω}$=0.625W.則燈泡的額定功率<0.625W(選填“>”、“=”或“<”),原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.
(4)該同學在實驗中進行了3次實驗(測量),下列實驗中也都采用了多次實驗(測量),其中與本實驗中多次實驗的目的不同的是C 
A.探究重力與質量的關系時,改變鉤碼的質量進行多次實驗
B.探究電流與電阻的關系時,改變定值電阻的阻值進行多次實驗  
C.測量課本的長度時,進行多次測量
D.探究串聯電路中電流的規律時,換用不同規格的燈泡多次實驗.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

17.如圖甲所示,在“探究不同物質的吸熱能力”的實驗中:

(1)在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、質量相同的水和煤油(ρ>ρ煤油).選用相同電加熱器的目的是:使水和煤油在相同時間內吸收相同的熱量.
(2)水和煤油的溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示,加熱3min,a吸收的熱量等于b吸收的熱量(選填“大于”、“小于”、或“等于”).
①根據圖甲可判斷出a物質是水.
②根據圖乙可判斷出水吸熱能力強.
(3)通過實驗可以得到不同物質的吸熱能力不同,物質的這種特性用比熱容這個物理量來描述.
(4)本實驗采用的物理研究方法是控制變量(或轉換)法.

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