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1.如图所示1,是小明的实验小组在“测量小灯泡的功率”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样.

(1)请指出电路连接中的两个不当之处:①滑动变阻器接了下面的两个接线柱;②电压表选择的量程太大.
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,他接下来应进行的操作是C
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值.记录如下:
电压(v)2.02.52.8
电流(A)0.200.240.26
①小灯泡正常工作时的功率大小为0.6W;
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是变化的,其原因是:小灯泡发光时,温度升高造成电阻变化.
(4)实验时某小组学生设计了一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验,实验电路如图所示2.其中R0为阻值已知的定值电阻(阻值适当),S2为一个单刀双掷开关(符号为:),请你将他们的实验过程补充完整,并写出相应的表达式.
实验步骤:①按图连接电路,闭合S1,S2接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V;②保持滑动变阻器滑片的位置不变,S2接2,读出电压表示数为U;③灯泡额定功率的表达式P=$\frac{2.5V×(U-2.5V)}{{R}_{0}}$.

分析 (1)滑动变阻器应一上一下串联入电路中;根据灯泡额定电压确定电压表的量程;
(2)灯泡实际功率太小时,灯泡不发光,可以移动滑片减小滑动变阻器接入电路的阻值,观察灯泡是否发光;
(3)①由表格中找灯泡额定电压2.5V时的电流,根据P=UI计算灯泡正常工作时的功率;
②从电阻大小的影响因素分析电阻变化的原因;
(4)由图知,灯泡与定值电阻、滑动变阻器串联组成电路,利用电压表分别测出灯泡和定值电阻两端电压以及灯泡两端的电压,调节滑动变阻器使灯泡两端的电压达到额定电压,然后测出定值电阻和灯泡两端的电压,根据串联电路的电流的特点和欧姆定律求出电路中的电流即为灯泡的额定电流,利用P=UI表示出灯泡的额定功率.

解答 解:
(1)由图1知,滑动变阻器同时接下面的两个接线柱,这样滑动变阻器相当于一个定值电阻接入电路中,不能起到调节灯泡电压的作用;
由题知,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应使用0-3V量程,而图中电压表使用0-15V量程,所选量程过大;
(2)闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作;
(3)①由表格数据可知,当灯泡正常发光时即电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.24A,
所以可得灯泡正常工作时的功率:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
②小灯泡的电阻是变化的,其原因是灯泡电压增大,电流增大,灯泡的功率增大,灯丝温度升高,灯丝电阻增大;
(4)由分析设计实验步骤:①根据电路图连接电路,闭合开关S1、S2接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,S2接2,读出电压表示数U;
③通过灯泡的电流:I=I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$,
灯泡额定功率:P=UI=$\frac{2.5V×(U-2.5V)}{{R}_{0}}$.
故答案为:(1)①滑动变阻器接了下面的两个接线柱;②电压表选择的量程太大;
(2)C;
(3)①0.6W  ②小灯泡发光时,温度升高造成电阻变化;
(4)①按图连接电路,闭合S1,S2接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,S2接2,读出电压表示数为U;
③$\frac{2.5V×(U-2.5V)}{{R}_{0}}$.

点评 本题考查了连接实物电路图、实验操作、求灯泡功率、灯丝电阻大小影响因素、实验设计等.实验设计是本题的难点,知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

13.如图所示是市场上一种电热饮水机的简化电路图,S是温控开关,R2是调节电阻,其阻值为88Ω,R1是供加热的电阻丝,饮水机的铭牌如表所示.[已知c=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)若饮水机正常工作的加热效率为80%,现将质量为5kg,初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少?需加热多长时间?(计算结果保留整数)
(2)当饮水机处于保温状态时,R1的功率是多少?
型号YSJ-66
额定电压220V
加热功率2200W
水箱容积5L

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

12.小岩利用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电功率.

(1)小岩选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图1所示,请你只添加一条导线将实验电路补充完整;
(2)连接好电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,小岩发现小灯泡始终不发光,电压表和电流表出现如图2所示的现象,造成这一现象的原因可能是C
A.电流表断路    B.滑动变阻器断路   C.小灯泡L断路    D.小灯泡L短路.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

9.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,所提供的滑动变阻器的规格适当.
(1)如图是实验的实物电路,但连接不完整,请你完成电路的连接.要求两表量程选取合理,滑片向左移动灯变亮.
(2)闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表有示数,电压表也有示数,其原因可能是D
A.小灯泡短路  B.小灯泡的灯丝断了   C.小灯泡的灯座接触不良  D.滑动变阻器进入电路中的阻值太大
(3)实际实验的有关记录与计算如表1
表1
实验次数123
电压(V)2.51.53.0
电流(A)0.240.160.26
功率(W)0.600.240.78
该同学注意到灯的亮度变化是:第一次比第二次亮,第三次比第一次更亮.根据他观察的现象和实验数据分析,①可得出电功率和灯的亮度的有关结论:灯泡实际功率越大,灯泡越亮.②灯泡的额定功率是0.6W;
(4)这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻,并完成了有关计算如表2,你认为,用上面三次灯丝电阻阻值的平均值,作为小灯泡正常发光时灯丝电阻的阻值是不可以的(选填“可以”或“不可以”);小梅又想了想,老师讲课时告诉大家:导体的电阻与电压、电流无关,怎么测出灯丝的电阻三次却不一样呢?请你对此做出可能性的解释:灯泡电阻会随温度变化而变化.
表2
实验次数123
电压(V)2.51.53.0
电流(A)0.240.160.26
灯丝电阻(Ω)10.429.3811.54

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

16.实验小组进行了“测定额定电压是2..5V的小灯泡功率”的实验:

(1)实验记录与计算如下表:
电压U/V1.52.02.53.0
电流I/A0.220.260.300.32
功率P/W    
灯泡发光情况灯丝暗红微弱发光正常发光特别亮
根据他们观察的现象和记录的实验数据分析,你可得出什么结论:
①小灯泡的额定功率是0.75W;②小灯泡的亮度是由实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮.
(2)他们还注意到,这个实验记录也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻,并发现灯丝的电阻值随电压升高而增大,同学们想:导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么会有这样的结论呢?请你给他们做出合理的解释:灯丝的电阻随温度的升高而增大.
(3)①在如图甲中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接(请正确选择电表量程);
②在如图甲的电路中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到B(选填“A”或“B”)端;
③请在坐标图乙中作出小灯泡的电压和电流的关系图象.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

6.小明做“测定小灯泡电功率”的实验时,连接的实物电路如图甲所示,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)用笔画线替代导线,将实物电路连接完整.
(2)小明按照规范操作,连好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是D.
A.更换开关               B.更换小灯泡
C.检查电路是否断路        D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)小明将测得的数据记录在如表中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为0.75W.
序号123
U/R2.02.53.0
I/A0.260.32
P/W
(4)小明同学还想利用图甲进行“探究电流与电压的关系”的实验,同组的小科同学认为不可行,小科认为不可行的原因是:小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

13.在“测量小灯泡电功率”的实验中,芳菲所在的实验小组用的电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,阻值约为10Ω.她们连接的实物电路如图甲所示
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路图甲.补充完整(导线不能交叉).
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数几乎为零,灯泡不发光,导致这一现象的原因可能是灯泡断路.
(3)芳菲同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表不数(如图乙所示)为2V,若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片 P向A端移动(选填“A”或“B”),使电压表的示数为为2.5V.
(4)芳菲同学移动滑片P,记下多组对应的数据,并绘得如图丙所示的 I-U图象.小灯泡的额定功率是0.5W.灯泡的电阻随电压的增加而增大(选填“增大”或“減小”),导致灯泡电阻变化的主要因素是温度.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关.
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图所示.实验中,用手感受绳子的拉力大小.做几次实验后,得到实验数据如下表:
实验次数小球的质量(g)运动的快慢绳子的长度(cm)绳子的拉力
11510很小
22010
32010
42015很大
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的重力力和支持力是一对平衡力(不计空气阻力).
(2)实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变,这一现象可说明绳子拉力的作用效果是改变物体的运动状态;若绳子断了,小球不能(填“能”或“不能”)继续做圆周运动
(3)分析对比实验次数1、2的数据,可以初步验证猜想A;分析对比实验次数2、3的数据,可以初步得出的结论是:在小球质量与绳子长度相同时,绳子拉力大小与小球运动快慢有关.
(4)本实验采用的实验方法有转换法和控制变量法.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

11.用如图所示的器材来探究通电导体产生的热量与电阻的关系:

(1)随着时间增加,两瓶中煤油温度都逐渐升高,说明通电导体产生的热量与通电时间有关.
(2)已知镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大,通电一段时间后,烧瓶B(填“A”或“B”)中的煤油温度升高快.由此,小明得出结论:通电时间一定,电阻越大,导体产生的热量越多.
(3)有的同学认为这个结论不严密,完整的结论应为:通过导体的电流和通电时间一定时,电阻越大,导体产生的热量就越多.

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