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班级同学们做“测量小灯泡电功率”的实验探究,设计电路如图所示,实验室可提供下列器材:
A.电流表
B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0-20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻随温度变化不计)
E.干电池若干
F.开关S及导线若干
(1)一位同学利用实验室提供的器材连接了如图所示的电路,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为______A;加在灯泡两端的最大电压为______V;
(2)若该同学所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯炮的电流至少为电流表满刻度的三分之一,则测出的灯泡的功率范围只能是______.
(3)该同学连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数.为查出电路故障,该同学进一步观察并检查电路,当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,该同学结合前面的观察.就可以判断出电路的故障:
如果该同学观察到______,则故障是______;如果该同学观察到______,则故障是______.
(4)排除故障后,该同学继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格,你认为这张表格的设计是______(正确/错误)的.理由是:______
次数U/VI/AP/W平均值P/W
1
2
3

解:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器最大阻值时,电路电流最小,
为I最小==≈0.17A;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,
加在灯泡两端的电压最大,等于电源电压,为4.5V.
(2)由题意知,流过电路的最小电流等于电流表量程的三分之一,为I最小=×0.6A=0.2A,
灯泡的最小功率P最小=I最小2RL=(0.2A)2×6Ω=0.24W,当灯泡两端电压等于电压表最大值3V时,
灯泡功率最大,灯泡最大功率P最大===1.5W;则灯泡的功率范围是0.24W~1.5W.
(3)如果电流表无示数,则电路存在断路,电路只有一处故障,故断路位置可能是灯泡断路或滑动变阻器断路,
如果灯泡断路,电压表与电源两极相连,电压表示数不为零;如果滑动变阻器断路,电路中无电流,
电压表与电源两极不能相连,则电压表示数为零,由此可见:电路故障是滑动变阻器断路;
如果电流表有示数,电路不存在断路,如果灯泡短路,则与灯泡并联的电压表示数为零,所以电路故障是灯泡短路.
(4)灯泡电压增大,电流增大,实际功率增大,灯泡在不同电压下的实际功率不同,求不同电压下功率的平均值是错误的,设计功率的平均值一栏是错误的.
故答案为:(1)0.17;4.5;(2)0.24W~1.5W;(3)电流表无示数;滑动变阻器断路;电流表有示数;灯泡短路;
(4)错误;灯泡在不同电压下的实际功率不同,求不同电压下功率的平均值是错误的.
分析:(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,当滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路电流最小,
由欧姆定律可以求出最小电流;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,灯泡两端的电压最大,等于电源电压.
(2)电路电流最小时,灯泡电功率最小,由电功率公式P=I2R可以求出灯泡最小功率;
当灯泡电压最大,等于电压表最大示数时,灯泡功率最大,由电功率公式P=可以求出灯泡的最大功率.
(3)由题意知,电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好,不存在电路故障,电路只有一处故障,
电路故障只能出现在灯泡或滑动变阻器处;如果电流表无示数,电压表无示数,则可能是滑动变阻器断路造成的,
如果电流表有示数,电压表无示数,可能是灯泡短路造成的.
(4)灯泡两端电压增大,电流增大,功率增大,设计功率的平均值是错误的.
点评:本题考查了求电路电流、灯泡电阻、电路故障分析、实验表格设计评价等问题,熟练应用串联电路特点、欧姆定律及电功率公式即可顺利解答(1)(2)两问,电路故障有两种:断路或短路,分析电路故障时,要根据电路故障现象,综合分析从而得出结论.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

班级同学们做“测量小灯泡电功率”的实验探究,设计电路如图所示,实验室可提供下列器材:
A.电流表
B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0-20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻随温度变化不计)
E.干电池若干
F.开关S及导线若干
(1)一位同学利用实验室提供的器材连接了如图所示的电路,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为
0.17
0.17
A;加在灯泡两端的最大电压为
4.5
4.5
V;
(2)若该同学所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯炮的电流至少为电流表满刻度的三分之一,则测出的灯泡的功率范围只能是
0.24W~1.5W
0.24W~1.5W

(3)该同学连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数.为查出电路故障,该同学进一步观察并检查电路,当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,该同学结合前面的观察.就可以判断出电路的故障:
如果该同学观察到
电流表无示数
电流表无示数
,则故障是
滑动变阻器断路
滑动变阻器断路
;如果该同学观察到
电流表有示数
电流表有示数
,则故障是
灯泡短路
灯泡短路

(4)排除故障后,该同学继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格,你认为这张表格的设计是
错误
错误
(正确/错误)的.理由是:
灯泡在不同电压下的实际功率不同,求不同电压下功率的平均值是错误的
灯泡在不同电压下的实际功率不同,求不同电压下功率的平均值是错误的

次数 U/V I/A P/W 平均值P/W
1
2
3

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做
匀速直线
匀速直线
运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:
二力平衡
二力平衡


(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使
压力
压力
相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与
接触面粗糙程度
接触面粗糙程度
有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:
没有控制接触面的粗糙程度相同
没有控制接触面的粗糙程度相同

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较
f1
G1
f2
G2
的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即
单位压力
单位压力
下的滑动摩擦力,反映了
接触面的粗糙程度
接触面的粗糙程度

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有
密度(压强)
密度(压强)

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=
2.5
2.5
N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:
质量小
质量小
;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数

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科目:初中物理 来源:2014届江苏省兴化市景范学校八年级下学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:实验题

如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前,小明提出了以下几种猜想:

猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关

猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关

猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关

(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做              运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:__________。

(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是                               

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使               相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与_______有关。

(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:_____________________________。

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:

①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为

②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为

③比较的大小关系,获得结论。(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小。)

老师肯定了小明的方案,因为:

(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即___________下的滑动摩擦力,反映了________________。

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有___________。

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止。就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题__________________________________。(该空2分)

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子。测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动。将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=_____N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:_____________;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是____________________。(该空2分)

 

 

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科目:初中物理 来源:2012年黑龙江省哈尔滨市中考物理综合练习卷(十二)(解析版) 题型:解答题

班级同学们做“测量小灯泡电功率”的实验探究,设计电路如图所示,实验室可提供下列器材:
A.电流表
B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0-20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻随温度变化不计)
E.干电池若干
F.开关S及导线若干
(1)一位同学利用实验室提供的器材连接了如图所示的电路,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为______A;加在灯泡两端的最大电压为______V;
(2)若该同学所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯炮的电流至少为电流表满刻度的三分之一,则测出的灯泡的功率范围只能是______.
(3)该同学连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数.为查出电路故障,该同学进一步观察并检查电路,当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,该同学结合前面的观察.就可以判断出电路的故障:
如果该同学观察到______,则故障是______;如果该同学观察到______,则故障是______.
(4)排除故障后,该同学继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格,你认为这张表格的设计是______(正确/错误)的.理由是:______
次数U/VI/AP/W平均值P/W
1
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