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6.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.

(1)为顺利完成实验,现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择,则A.
A.只能选择4.5V的电池组     B.只能选择6V的电池组
C.两电池组均可选用          D.须将其变成10.5V的电池组使用
(2)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉,且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大).
(3)下表为某小组的实验记录:
实验序号电压表示数/V电流表示数/A电阻/Ω功率/W额定功率/W
12.00.1811.110.36P=$\frac{0.36+0.50+0.63}{3}$=0.497
22.50.2012.500.50
33.00.2114.280.63
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为错误之处是:额电功率不是功率的平均值,是额定电压下的功率,正确的测量结果结果P=0.5W.
(4)通过计算这三次所测数据,观察灯泡的电阻,发现在不同的电压下其阻值不同,造成该现象的原因是灯丝的电阻受温度的影响.

分析 (1)根据滑动变阻器的最大阻值及灯泡的额定电压来进行判断;
(2)将电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,根据灯泡的额定电压和额定电流的大约值来确定电表的量程;
(3)额定电功率是用电器正常工作时的电功率,不同电压下的电功率不同,不能通过求不同电压下的电功率来确定额定功率;
(4)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析.

解答 解:(1)灯泡正常发光时的电流大约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$≈0.3A;
若此时滑动变阻器的阻值最大,则滑动变阻器两端的最大电压为U=IR=0.3A×10Ω=3V,电源电压最大为U=2.5V+3V=5.5V,若电源电压大于5.5V,则滑动变阻器的阻值太小,无法使灯泡两端的电压达到2.5V,应选A;
(2)电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为2.5V,电压表可选择0~3V的量程;
电流表与灯泡串联,由(1)知,电流表可选择0~0.6A的量程;滑动变阻器与灯泡串联,根据题意滑动变阻器的下面应接右边的接线柱,如图所示:

(3)由表格中数据可以看出,表格中求出不同电压下的功率求平均值得出灯泡的额定功率,这是不合理的,灯泡在不同电压下的功率不同;
由表格中数据知,当U=2.5V时的功率为0.50W,所以灯泡的额定功率为0.50W;
(4)三种情况下灯丝的功率不同,造成其温度不同,由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,造成了不同电压下灯丝电阻的不同.
故答案为:(1)A;(2)见上图;(3)额电功率不是功率的平均值,是额定电压下的功率;0.5;(4)灯丝的电阻受温度的影响.

点评 此题是测量灯泡的额定功率的实验,要理解额定功率的含义,同时还涉及到了灯丝电阻与温度的关系,其中(1)中根据滑动变阻器的最大阻值来选择电源是此题的难点,要根据串分压及串联电路的特点来分析.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

18.一辆车长10m,以36km/h的速度,驶进一个隧道,所用的时间20s,求隧道的长度.

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17.某物理兴趣小组利用如图甲所示电路图进行如下的实验研究:测定标有“3.6V”字样小灯泡的功率及定值电阻R的阻值.

(1)测定定值电阻R的阻值:闭合S1、S2,断开S3.画出此时的电路图,在电路图中标出电表的“+”“-”接线柱.小组同学设计的记录数据的表格如下.表格设计的不足之处是:没有设计电阻的平均值. 改正不足后,测出R=8Ω.
    物理量

实验次数
电压U/V电流I/A电阻R/Ω
1
2
3
(2)闭合S1、S3,断开S2,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和电流,根据测量数据绘制成如图乙的U-I关系图象.由图象分析,当电压表示数为2V时,灯泡L的电功率PL=0.8W;图象中所绘图象是一条曲线,其原因是:灯泡的电阻会随温度的变化而变化.
(3)若在进行(2)时发现电压表突然损坏,该组同学手边有多余电流表但无电压表,为了测出小灯泡的额定功率,小明灵机一动,设计了如丙的电路图;并进行如下操作:①调节滑片至阻值最大处,并同时闭合S1、S2、S3;②调节滑动变阻器的滑片,直至电流表A1的示数为0.45A时,记下电流表A的示数1.0A(如图丁);③根据公式计算出灯的额定功率为1.98W.

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14.小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小.
接下来小明通过图所示实验操作验证他的猜想:

(1)实验中小明应该用弹簧测力计水平方向匀速拉动木块在长木板上滑动.
(2)如果小明要探究猜想②,他应该选择甲、丙两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(3)小明要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示.他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论可靠吗?答:不可靠.理由是没有保证压力相同.

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1.如图甲是小莉用电压表和电流表测定2.5V灯泡的额定功率的电路.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于左端(填“左”或“右”).
(2)闭合开关后,小灯泡发光,但电压表示数为0.经检查,图中a、b、c三根导线中有一根断了,则该导线是c.(填写字母)
(3)排除故障后测量灯泡额定功率:闭合开关,缓慢移动滑片,灯泡亮度逐渐变亮,直至电压表读数为2.5V时停止移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率是0.5W,若此时将小灯泡换成“2.5V 0.6W”的另一小灯泡,那么该小灯泡的实际功率<0.6W(选填“>”、“<”或“=”).
(4)若没有电流表,小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率.她选择了满足实验要求的实验器材,并按照图丙所示的电路图连接好实物.以下是她设计的实验方案,请将它补充完整:
①只闭合开关S1,移动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V;
②下一步操作是:断开S1、闭合S2,调节电阻箱,当电压表示数为2.5V时,读出电阻箱连入电路的阻值R0
③利用上述测量出的物理量及已知量,写出小灯泡额定功率的表达式是:P=$\frac{(2.5V)^{2}}{{R}_{0}}$.

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11.如图是小红利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验.
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向左(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)实验时,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是便于测量力臂.
(3)小红调节杠杆平衡后,在杠杆的两端挂上钩码,杠杆的状态如图甲所示,为此,小红又调节两端的平衡螺母,使杠杆重新回到水平平衡位置.然后正确记录下钩码重,动力臂OA和阻力臂OB的值.分析实验致据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一样?杠杆上挂钩码后,小红又调节了平衡螺母.
(4)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉.当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大(选填:“变大”、“变小”或“不变”),其原因是:其力臂变小.

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18.某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中,被测小灯泡的额定电压为2.5V.实验桌上提供有如下器材:电源(电压6V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一只,导线若干.

(1)图甲是小明连接的实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,经检查是由于一根导线连接错误,请你在图中将连接错误的导线上打“x”并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确后闭合开关,一定滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为1.8V.要使小灯泡正常发光,滑片P应向A(选填“A”或“B”)端移动.
(3)多次改变滑片P的位置,记录多组数据填入表格中.由表中数据可知,小灯泡的额定功率为0.5W,小灯泡正常发光的电阻为12.5Ω.
次数1234
电压U/V1.5 2.53
电流I/A0.140.160.20.22
[拓展]晓丽同学所在的实验小组的滑动变阻器已损坏(其它器材和规格不变),老师提供了另一只滑动变阻器(10Ω 1A),小组同学讨论后发现,若要继续用已连接完整的图甲所示电路来测出小灯泡的额定电功率,至少还要在原电路中串联(选填“串”或“并”)一个7.5Ω的电阻.

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15.晓彤用甲图所示装置“测量小灯泡额定电功率”,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,电压表(量程为0~3V和0~15V)、电流表(量程为0-0.6A和0~3A).

(1)请用笔画线代替导线把甲图中的实物电路连接完整.
(2)晓彤连接电路后闭合开关,从一端开始移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡逐渐变暗,你认为晓彤连接的电路中存在的问题是滑动变阻器的滑片放在阻值最小处.
(3)实验时晓彤发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V(如图乙),于是她做了三次实验,每次实验都认为电压表示数最接近3.8V,相关实验记录及数据处理见下表:
次数电流表示数/A灯泡额定功率/W灯泡额定功率的平均值/W
10.291.102
P=$\frac{1.102+1.140+1.178}{3}$=1.140
20.301.140
30.311.178
①小雪查看晓彤的实验数据记录表格后,问晓彤:“你测量三次的额定电流为
什么都不相同?”晓彤答:“这是实验误差造成的”.请你回答晓彤在实验操作中是怎样产生误差的.
②为了减小上述实验误差,小雪对晓彤设计的电路进行了改进,请你将改进后的电路图画在图丙虚线方框内.

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16.小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点.实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上(如图甲所示).
(1)当他将金属盒浸没于水中后.发现U形管两端液面如图乙所示的情景,则实验装置可能出现了橡皮管破裂问题.
(2)排除故障后.他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大(如图丙所示).由此可知液体内部的压强与浸入液体的深度有关.
(3)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系.则应保持浸入液体的深度不变.
(4)小强保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁.比较丙、丁两次实验,小强得出:“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论.你认为他的结论是否可靠?不可靠.原因是:小强没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化.

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