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【题目】张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验,设计的电路图如图甲所示,小灯泡所标示的额定电压为2.5V.

(1)张皓同学按甲图连好电路如图甲所示,闭合开关前,他应将滑片P移到滑动变阻器的最___________(选填“左”或“右”)端;

(2)接着检查电路连接,他发现有一根导线连接错了,请你在甲图中在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;

(3)改正连接后,他闭合开关,发现灯泡不发光,电流表有示数,电压表示数为0,移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数,那么电路的故障原因是:______________

(4)排除故障后进行实验,他根据实验测得的数据,画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,由图象可知小灯泡的额定功率是______________W;

(5)由步骤(5)知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,他结合实验过程分析得知,形成的原因是:__________________

(6)张皓同学又设计了两种测量定值电阻Rx阻值的实验电路方案,方案中定值电阻的阻值为R0

方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=____

方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2.请判断结果是否正确并简要说明理由:____________

【答案】1)左;

2)如图所示

3)小灯短路;

40.75

5)灯丝电阻随温度的变化而变化;

6不正确,没有控制RxRo两端的电压相等

【解析】试题分析:(1)为保护电路,闭合开关前,滑到变阻器连入电路中的电阻最大,即滑片P移到滑动变阻器的最左端;

2)原图中电压表并联在灯和变阻器的两端了,应将电压表并联在灯的两端,如下图所示:

3)他闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路;移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数,说明变阻器没有问题;发现灯泡不发光,电压表示数为0,说明可能小灯泡短路了,而导致电压表并联在一根导线两端;

4)在图乙中,灯在额定电压下对应的电流为0.3A,灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

5)因灯的电阻随温度的变化而变化,R=,所以小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线;

6流过电路的电流I=,由欧姆定律得RX的阻值RX=

该方案不正确,因为:在串联电路中,根据分压原理,用电器两端电压与其阻值成正比,因Rx≠R0,当开关Sa拨到b时,电阻R0RX两端的电压不相等,所以实验过程中没有保持RxR0两端的电压相等.

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②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择_____ ____ 两弦线做实验.

③小明研究后得出结论:__________________________

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(1)如图甲所示,用细绳悬挂的重50N的物体静止在空中,画出它所受重力G和拉力F的示意图.

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