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15.如图所示,图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路,电源电压为6V,已知小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻估计在5~10Ω之间.
次数电阻R=2欧
电压(伏)电流(安)
110.5
21.60.8
321
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中的器材连接成实验电路,且要求滑片P向右移灯泡变亮.
 (2)若电路连接完最后一根导线时,发现灯泡发光,电流表有示数,则原因是连接电路时开关没有断开.
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于A端(选填“A”或“B”).
(4)当滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,应将滑片向B(选填“A”或“B”)移动,当灯泡正常发光时,已知电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是0.75W.
(5)若实验室有两种规格的滑动变阻器,分别是甲“15Ω 1A”和乙“10Ω 1.5A”,则小明应选用
甲(选填“甲”或“乙”).
(6)他们继续用甲图所示装置来探究电流跟电压的关系,把2Ω的电阻接入原来小灯泡的位置,调节变阻器依次测得数据如表,由表中数据可归纳出:在电阻不变的情况下通过导体的电流与导体两端电压成正比.

分析 (1)电压表与灯泡并联,根据灯泡的额定电压确定电压表的量程;根据欧姆定律求出灯泡额定电流的最大值,据此确定电流表的量程,并将电流表、灯泡、滑动变阻器以及电源串联连接;当滑片P向右移灯泡变亮,说明电路中的电流变大,电路中的电阻变小,即滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器的右下接线柱接入电路.
(2)连接电路时,开关应处于断开状态;
(3)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(4)根据图乙电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数,然后与灯泡额定电压比较,并结合串联电路分压的规律确定滑动变阻器滑片的移动方向;
由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率.
(5)计算出灯泡正常发光时滑动变阻器的阻值,判断变阻器的规格;
(6)电流和电压、电阻的关系:电阻不变,电流与电压成正比;电压不变,电流与电阻成反比.

解答 解:(1)已知灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程应为0~3V;
灯泡正常发光时的最大电流大约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A,所以电流表可选择0~0.6A的量程;
将电流表0.6A的接线柱与灯泡的右接线柱相连,滑动变阻器的B接线柱与电源正极相连,电压表3V接线柱与灯泡的右接线柱相连,如下图所示:

(2)若电路连接完最后一根导线时,发现灯泡发光,电流表有示数,说明连接电路时开关没有断开;
(3)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即将滑片放在A端;
(4)根据图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V<2.5V,因此要使灯泡正常发光,需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向B端移动;
灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:U=6V-2.5V=3.5V;
由I=$\frac{U}{R}$可知,R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3A}$≈11.7Ω,所以应选择甲“15Ω 1A”的滑动变阻器;
(6)由表中数据可知,电阻不变,电压与电流的比值一定,因此在电阻不变的情况下,通过导体的电流跟它两端的电压成正比.
故答案为:(1)如图所示;(2)连接电路时开关没有断开;(3)A;(4)B;0.75;(5)甲;(6)通过导体的电流跟导体两端电压成正比.

点评 此题是测量灯泡额定功率的实验,考查了电流表、电压表和滑动变阻器的接法、电功率的计算、电路故障的分析及电流跟电压和电阻的关系判断,考查全面.

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(1)如图1所示,荣荣同学所连接的电路存在错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“x”,并用笔画线代替导线在田中画出正确的接法.
(2)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后,发现连线正确,请你找出试验中两个操作不当之处是①连接电路时没断开开关②滑动变阻器没调到最大阻值.
(3)排除故障后,荣荣同学进行了四次测量,并将部分实验数据和现象记录在下面的表格中,请帮他将表中未填的数据(第四次实验数据如图2甲、乙图所示)和现象填写完整.(第四次实验数据如甲、乙图所示)
 实验序号 U/V I/A R/Ω 灯泡亮度
 1 0.5 0.13 3.8 不亮
 2 1.0 0.18 5.6 灯丝暗红
 3 1.5 0.21 7.1 微弱发光
 4 2.5 0.2510正常发光
(4)荣荣同学分析以上实验数据,发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因是:灯丝电阻受温度的影响.
(5)荣荣同学对以上数据进行了处理,通过计算平均值的方法,得到了小灯泡的电阻.你认为这样的做法是不合理(填“合理”或“不合理”)的.

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(3)小明在寻找蜡烛甲的像的位置时,眼睛应在玻璃板放有蜡烛甲(填“甲”或“乙”)的一侧观察.
(4)为了能使蜡烛乙与蜡烛甲的像重合,在放置玻璃时应注意的是玻璃板与桌面要垂直.
(5)在玻璃板的同一侧,小明同学通过玻璃板看到了蜡烛甲的两个像,形成两个像的原因是玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像.
(6)如图乙所示,在检查视力时,人离视力表的标准距离为5m,检查室宽度3m,视力表和平面镜分别挂在两个墙面上,则人离平面镜的距离应为2m.

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