【题目】小明和小红在做“测量小灯泡功率”的实验中,使用如下器材:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的灯泡,三个滑动变阻器R1(10Ω 1A),R2(50Ω 0.5A),R3(100Ω 0.2A),开关,导线若干
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮)
(___________)
(2)小明正确连接电路,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是(_________)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路
(3)排除故障后,小明再次闭合开关,发现电压表示数小于2.5V,为了测量灯泡正常发光时的功率,他应该将滑动变阻器的滑片往______(选填“左”“右”)移动,直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图,由此可知,小灯泡的额定功率为______W.
(4)小明和小红分别多次实验(数据如下表),并将所测得小灯泡的电功率求平均值,你认为它们的数据处理方式(_________)
A、都合理 B、都不合理 C、小明合理,小红不合理 D、小红合理,小明不合理
(5)根据小红的实验数据可知,这个小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数),她所使用的滑动变阻器应该为___________(选填“R1”“R2”“R3”)
(6)爱思考的小红将滑动变阻器的滑片移动到某处,分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,测出相应的电流,并在电流表盘上标上所测电流对应的电阻值,于是他就将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表,如图,小红改造之后的表盘可能是(__________)
【答案】 A 左 0.75 B 8.3 R2 D
【解析】
(1)滑动变阻器应与被控制用电器串联,根据滑片移动方向灯泡亮度变化确定其接线柱;
(2)电流表有示数,电路应该是通路,再由灯泡不亮,电压表无示数分析故障即可;
(3)电压表的示数小于灯泡的额定电压,由串联电路电压的特点确定滑片移动的方向;读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算其额定功率;
(4)灯泡在不同电压下的电功率不同,求电功率的平均值无意义;
(5)根据小红记录的表格找到灯泡正常发光的电流,由欧姆定律计算灯泡电阻,由串联电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入的阻值,从而确定其规格;
(6)由串联电路特点和欧姆定律分析电路中电流与定值电阻的关系,从而确定可能的表盘
(1)实验中,滑动变阻器应与灯泡串联,从而控制灯泡的亮度,由于要求滑片左移灯泡变亮,即说明滑片左移时,变阻器连入电路的阻值减小,所以应将其左下接线柱接入电路中,如图:
(2)闭合开关,若灯泡短路,则灯泡不亮,同时电压表也被短路无示数,但电路仍是通路,所以电流表有示数,故A符合题意,若灯泡断路,电压表被串联入电路中,此时电路电流几乎是零,则电流表应无示数,而电压表的示数应接近电源电压,故B不合题意;若滑动变阻器某处断路,则整个电路断路,两电表都无示数,故C不符合题意;若滑动变阻器某处短路,电路仍为通路,两电表应都有示数,且灯泡会非常亮,故D不合题意,故只有A符合题意,即故障可能是灯泡短路;
(3)若电压表示数小于2.5V,即灯泡电压小于灯的额定电压,所以,要使灯泡正常工作,则应使灯泡两端增大到2.5V,由串联电路电压的特点知道,应减小变阻器分得的电压,即滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,所以,滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V为止;由图知道,电流表使用的是0-0.6A量程,分度值是0.02A,即灯泡正常发光时的电流是0.3A,所以,灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)灯泡的电压不同,电流不同,功率不同,额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,所以,不能将不同电压下不同的电功率取平均值,是没有意义的,故选B。
(5)由表格中小红记录的数据知道,当灯泡电压为2.5V时,通过的电流为0.28A,由欧姆定律知道,此时灯泡电阻是:;此时变阻器连入的阻值是:
,所以使用的滑动变阻器应该是R2。
(6)若分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,则滑片移动到某处,即表示变阻器连入阻值不变,由串联电路特点和欧姆定律知道,电路中电流是:I=,由于电源电压和变阻器连入阻值一定,所以定值电阻的阻值越大,则对应的电流越小,且电流与定值电阻的阻值不成反比,所以电流表上刻度值改为对应电阻时,电流示数越大,对应阻值越小,且电阻值不均匀,故小红改造之后的表盘应是D。
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【题目】物体沿直线运动,每分钟通过的路程是30m,则物体
A. 一定做匀速直线运动; B. 一定做变速直线运动;
C. 每分钟的平均速度一定是0.5 m/s; D. 每秒钟的平均速度一定是0.5 m/s;
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【题目】如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知:_____(选填“甲”或“乙”)是电压表V1示数变化的图像,电源电压为_____V,电阻R1的阻值为_____Ω。
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【题目】如图电路中,电源两端的电压保持不变,当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是
A. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
B. 电流表A的示数变小,电压表V2的示数变小
C. 电压表V1与电流表A示数之比变大
D. 电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
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【题目】将标有“6V 3.6W”的灯泡L1和标有“4V 1.6W”的灯泡L2串联接入电路中(不计温度对灯丝电阻的影响),保证灯泡安全的情况下,该电路的总电压最大为_____V,此时它们的亮度情况是_____(选填“L1更亮”“L2更亮”“一样亮”)。
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【题目】如图甲是小明家新购买的电热水壶,它不但可折叠方便携带,而且可以适用于不同国家的多种电压,相关参数如图乙(电热丝电阻不变)。小明关闭家中其他用电器,使用热水壶将一满壶20℃的水加热至沸腾(标准大气压)共用了7min,同时发现标有2400imp/kwh的电能表的指示灯共闪烁了140次。求:
(1)水吸收的热量为多少焦;
(2)电热水壶加热的效率是多少?
(3)上述烧水过程中热水壶的实际电压是多少伏特?
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【题目】以下是某同学做“测量小车的平均速度”时的实验报告(摘要),请你将其报告中的问题补充完整。
(实验目的)测量小车的平均速度
(实验原理)_____
(实验器材)小车、_____、_____、斜面、金属挡板、长方体木块
(实验装置)如图
(实验数据)如表
物理量 | AB段 | BC段 | AC段 |
路程s/cm | 45 | 55 | |
时间t/s | 2.5 | 2.0 | |
平均速度υ/(cm·s-1) |
(实验分析)
(1)小车在AB段的平均速度是_____ cm/s,在AC段的平均速度是_____ cm/s,小车全程做_____运动(选填“匀速”或“变速”)。
(2)实验时,为使小车在斜面上运动的时间长些,应_____(选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。
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【题目】某同学家电能表的表盘上标有“1600imp/kWh”“220V 10(20)A”的字样,如图是该同学家上月初和月末电能表的表盘示数,下列选项正确的是
A. 指示灯闪烁越快,表示电能表所在电路消耗的电能越多
B. 该同学家上月消耗的电能为911kWh
C. 该同学家干路中的电流不得超过10A
D. 断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
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【题目】有关如图所示各图象的说法中,不正确的是
A. 图甲为小灯泡灯丝中的电流与灯泡两端电压的关系图象
B. 图乙为某种物质质量与体积的关系图象
C. 图丙为真空中电磁波周期与频率的关系图象
D. 图丁为一定条件下电流产生的热量与电流之间的关系图象
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