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14.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯(标有“2.5V”、“3.8V”字样的小灯各一个)、滑动变阻器(标有“10Ω 1A”、“50Ω 1A”的变阻器各一个)、电压表、电流表、电键及导线若干.小华同学选择了一个小灯和变阻器后正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合电键时电流表、电压表示数如图(a)、(b)所示.接着他把另一个电压表并联在电路中的某两点之间,按照正确实验步骤进行操作,刚闭合电键时此电压表示数恰好仍如图(b)所示.他继续移动滑动变阻器的滑片P直至小灯正常发光时,发现电流表和其中一个电压表示数都在原来的基础上偏转了1格,另一个电压表示数在原来的基础上偏转了5格.
①小华所选的变阻器规格为“50Ω1A”.
②小华所选用小灯的额定电压为2.5V.
③计算小灯的额定功率.

分析 题中2次提到“按照正确实验步骤进行操作”,隐含着在闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大的条件.
先读出电流表、电压表可能的读数,根据第2次操作中,电压表示数都变化了,确定另一个电压表连接的位置;
根据欧姆定律,确定第2次操作中电路中的电流的变化,根据变阻器允许通过的最大电流确定电流表的量程和灯的额定电流大小;
根据分压原理,确定灯的电压变化情况,结合灯的额定电压,判断出灯的额定电压大小;
根据串联电路电压的特点,判断出并联在变阻器两端的电压表使用的量程情况,求出其第1次读数的大小;
根据P=UI求灯的额定功率.

解答 解:(1)电表可能的读数:
小华同学选择了一个小灯和变阻器后正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合电键时电流表、电压表示数如图(a)、(b)所示,因没有说明电表量程的选择,所以,电流表示数可能为0.2A或1A;电压表示数可能 为2V、10V;
(2)确定另一个电压表连接的位置及灯的额定电流
 另一个电压表并联在电路中的某两点之间,按照正确实验步骤进行操作,刚闭合电键时,此电压表示数恰好仍如图(b)所示,因滑片置于变阻器阻值最大处,结合下面题干中“移动滑动变阻器的滑片P直至小灯正常发光时,两电压表示数都发生了变化”,可知另一个电压表没有并联在灯和变阻器的两端(或电源的两端),只能并联在变阻器的两端了;
因操作步骤正确,开始时滑片置于变阻器阻值最大处,移动滑片P直至小灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻减小了,根据欧姆定律,电路中电流增大了.若电流表使用大量程,分度值为0.1A,在第1次操作中,电流表示数为1A,根据题干中“电流表在原来的基础上偏转了1格”,此时电流表示数为1A+1×0.1A=1.1A,均大于两个变阻器允许通过的最大电流,这是不可能的,所以电流表在第1次操作中的读数只能为0.2A,使用的是小量程,分度值为0.02A,灯正常发光的时电流大小为0.2A+1×0.02A=0.22A;
(3)确定灯的额定电压
在第2次操作中,移动滑片使灯正常发光时,根据分压原理,并联在变阻器两端的电压表示数一定是减小了,由串联电路电压的特点,则并联在灯两端的电压表示数一定是增大了,若在第1次操作中电压表示数为10V,增大后电压表示数大于10V,那么无论额定电压是2.5V或额定电压是3.8V的灯都不能正常发光,所以,可确定在第1次操作中,并联在灯两端的电压表示数一定为2V,电压表使用的是小量程,分度值为0.1V,结合小灯正常发光时,电压表示数在原来的基础上偏转了5格,由此可判断灯的额定电压为UL=2V+5×0.1V=2.5V;
(4)确定并联在变阻器两端的电压表量程及第1次操作中的示数大小
根据串联电路电压的特点,灯两端的电压增大0.5V,则滑动变阻器的电压一定减小0.5V,结合题干中”电压表示数在原来的基础上偏转了1格”,可知,并联在变阻器两端的电压表的分度值为0.5V,由此可确定并联在变阻器两端的电压表使用的是大量程,原来的读数应为10V;
(5)确定变阻器的规格
在第1次操作中,当变阻器全部电阻连入电路中时,其两端的电压U=10V,电流表示数为I=0.2A,所用滑动变阻器阻值大小R=$\frac{{U}_{变}}{I}=\frac{10V}{0.2A}$=50Ω,所以选用 的是“50Ω1A”的变阻器;
(6)灯正常发光时的额定功率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W.
故答案为:①“50Ω1A”;
②2.5V;
③灯正常发光时的额定功率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W.

点评 本题简化计算,重在运用所学知识分类讨论、演绎推理出所求的结果,综合性强,难度大,对能力要求好,解题的关键是充分利用隐含的已知条件,穷举电表所有可能的读数,从判断另一个电压表的连接位置入手.

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6.小孔成像的原理是光的直线传播;游泳池注水后,看上去好像变浅了,是由于光的折射形成的.(选填“反射”、“折射”或“直线传播”)

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5.如图所示电路,AB间电压为4.8V,电阻R1的阻值为10Ω,电阻R2的阻值为4Ω,电阻R3的阻值为6Ω,电阻R4的阻值为3Ω.则若在ab间接一只理想电压表,电压表示数为3.6V,若在ab之间接一只理想电流表,电流表的示数为1.33A.

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2.为探究浮力的大小跟哪些因素有关,小明做了如图所示的实验,请依据实验回答:
(1)比较A、B两图可知,此时物体的底部受到水的压力为0.2N.图C中弹簧测力计的示数是4.2N.
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(3)比较图C和图D可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关.

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9.小明在实验测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明).

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(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置,则接线柱③⑦间(填接线柱的数字编号)出现了断路(短路/断路);
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图象如图丙所示,则小灯泡的额定功率是0.75W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的C(选填选项前字母):
A.“10Ω,2A”B.“20Ω,2A”C.“25Ω,2A”D.“30Ω,2A”
(4)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1>△R2(>/</=).

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19.小明用天平、量筒和水等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的密度时,进行了下列操作:
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③用细铁丝将软木塞浸没在装有水的量筒中,过段时间后,读出水面对应的示数为400mL;
④将软木塞从量筒中取出,放在已调节好的天平的左盘中,指针的位置如图甲所示,此时无论怎样增减砝码,横梁均不平衡,接下来她应该用镊子缓慢向右移动游码.测出其质量16g.
(1)在上述步骤中,小明第④(填写步骤前的序号)步的操作是错误的.
(2)请根据实验数据计算干燥软木塞的密度为0.15g/cm3
这一实验中测得的软木塞密度与实际相比,你认为偏大(填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是由于干软木具有吸水性,在测量它的体积时,它会因吸收水而使其体积测量值变小.
(3)在物理实验中,一般要对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量减小误差,有的是通过多次测量寻找规律,以下实验通过多次测量减小误差的是①④.①测量水平运动物体所受的滑动摩擦力;②探究杠杆平衡的条件;③探究光的反射规律;④用刻度尺测量“物理课本的长度”.

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6.甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行迎接甲,接到后同车返回.整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,据图可知(  )
A.相遇前甲的速度是乙的4倍
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条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是a.
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能.改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能E1随之改变.得到数据如表:
 次数 m/kgq/C  B/T R/mEk/J 
 11.62×10-27 1.6×10-191×10-218×10-16
 23.2×10-27 4.8×10-191×10-2136×10-16
 36.4×10-27 1.6×10-191×10-212×10-16
 4 0.8×10-27 1.6×10-192×10-2164×10-16
 51.6×10-27 3.2×10-191×10-20.58×10-16
①Ek=k$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{m}$,其中k=0.5J•kg/(C2•T2•m2)(填上数值和单位).
②对于质量相同的带电粒子.在半径相同的回旋加速器中,要获得相同的最大动能,则磁感应强度B与带电粒子的电荷量q关系可以用图象中的图线c表示.

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