分析 (1)由电路图可知,电压表连线不完整,根据题意确定电压表量程,电压表应与灯泡并联.
(2)在连接电路时,为防止电路中电流过大,开关应断开,滑动变阻器的滑片应滑到电阻最大位置;
小灯泡不亮,原因有二:断路或短路.具体故障根据电流表或电压表示数确定;
(3)由图乙确定电压表量程与分度值,读出电压表示数,然后由电功率公式P=UI求出灯泡的功率.
(4)灯泡与滑动变阻器串联,根据额定电流,首先用变阻器调节使灯泡正常发光,然后将变阻器单独接入电路,保持其阻值不变,根据电源电压和电流表的示数计算出变阻器的阻值,从而可计算出灯泡正常发光时的电压,由P=UI得出灯泡的额定功率表达式.
(5)根据电压表的示数;结合串联电路的电阻与电压的关系,并结合滑动变阻器的最大阻值解答.
解答 解:(1)灯泡额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间,则灯泡额定电压U=IR在3V~4.5V间,电压表应选0~15V量程,电压表与灯泡并联,电路图如图1所示:
(2)在连接电路时,为防止电路中电流过大,开关应断开,滑动变阻器的滑片应滑到电阻最大位置,即最右端位置;
闭合开关,灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路造成的,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源相连通,测量电源电压,则与电压表并联的灯丝断了,电压表串联在电路中,即灯泡断路.
(3)电压表量程是0~15V,由图乙可知,电压表分度值是0.5V,电压表示数是4V,灯泡额定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W;
(4)首先,只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为0.3A,此时灯泡正常发光;
再闭合开关S2,不移动滑片P位置,记下电流表示数为I,则此时滑动变阻器的阻值R滑=$\frac{U}{I}$;
则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压U滑=IeR滑=$\frac{U{I}_{e}}{I}$,灯泡的额定电压U额=U-U滑=U-$\frac{U{I}_{e}}{I}$,则灯泡的额定功率:
P额=U额I额=(U-$\frac{U{I}_{e}}{I}$,)Ie=Ie2($\frac{U}{{I}_{e}}$-$\frac{U}{I}$).
(5)在探究电流跟电阻的关系的实验中,保持电阻两端的电压为2V不变,则根据串联电路的电流相同的特点得:
I定值=I滑动,
即:$\frac{{U}_{定值}}{{R}_{定值}}$=$\frac{U-{U}_{定值}}{{R}_{滑动}}$,
$\frac{2V}{{R}_{定值}}$=$\frac{6V-2V}{{R}_{滑动}}$,
故R定值=$\frac{1}{2}$R滑动,
因为R滑动≤50Ω,所以R定值=$\frac{1}{2}$R滑动≤$\frac{1}{2}$×50Ω=25Ω.
故答案为:(1)见上图;(2)右;灯泡断路;(3)4;1.2;(4)①0.3A;②不动;③Ie2($\frac{U}{{I}_{e}}$-$\frac{U}{I}$);(5)25.
点评 本题考查了连接电路图、实验器材的选择、电压表读数、求灯泡功率、实验电路图及实验步骤的设计等问题,(4)问设计实验电路、实验步骤难度较大,是本题的难点.
科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | W1>W2 η1=η2 | B. | W1>W2 η1>η2 | C. | W1>W2 η1<η2 | D. | W1=W2 η1>η2 |
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 开关S1只控制白炽灯A | B. | 开关S1可以同时控制白炽灯A和B | ||
C. | 插座C的安装是错误的 | D. | 插座D的安装是错误的 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
实验次数 | 电压表读数/V | 电流表读数/A |
1 | 0.6 | 0.12 |
2 | 1.2 | 0.24 |
3 | 1.8 | 0.36 |
4 | 2.4 | 0.48 |
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | “绿树浓阴夏日长”──光的直线传播 | |
B. | “群峰倒影山浮水”──光的折射现象 | |
C. | “两岸猿声啼不住”──声音产生和传播 | |
D. | “波涛声震大明湖”──声音的响度大 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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