分析 (1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格;为防止电路中电流过大烧坏用电器,开关应断开,为保护电路,在闭合开关前,滑片应处于最大阻值处;
(2)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联;
(3)灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外的电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路;电流表示数几乎为零,说明电路电阻特别大,电压表直接串联在电路中,由此判断故障;
(4)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,说明灯泡分得的电压太小,电路中的电阻过大造成的;
(5)移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数变大时,表明滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压原理可知,变阻器两端电压变小,据此分析;
(6)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;
(7)本实验中电压表测灯泡两端的电压,灯泡的与实际功率、实际电压的大小,为防止灯泡被烧坏,调节滑动变阻器可以观察电压表的示数来进行;
(8)要测量灯泡额定功率,首先让灯泡两端电压等于额定电压3.8V,然后结合电路图,在让灯泡正常工作前提下,找出能够计算出电功率的实验步骤,最后计算出电功率;
(9)由图丙可知,利用电压表可测出电灯电压和电源电压,从而计算定值电阻电压,根据欧姆定律,结合串联电路的电流规律,可计算灯泡L的阻值.
解答 解:(1)灯泡正常发光时的电压等于额定电压UL=2.5V,根据欧姆定律可知此时电路电流约为I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,
滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω>10Ω,
所以本实验中应该选择规格为“50Ω 1A”的B滑动变阻器;
在连接电路时,为保护电路,开关应断开;
为保护电路,在闭合开关前,滑片应置于最大阻值处,由图可知,P应处于B端;
(2)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,如图所示:
(3)闭合开关S,灯泡不亮,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压,其电路故障可能是灯泡断路;
(4)闭合开关后,电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率很小;
(5)移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数变大时,表明滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压原理可知,变阻器两端电压变小,由题可知电压表示数变小,表明电压表测变阻器两端电压,即与滑动变阻器并联了;
(6)电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,电压为1.8V;要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从1.8V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向A端移动,使电压表的示数为2.5V为止;
(7)缓慢调节滑动变阻器的滑片,同时观察电压表的示数,使其不能超过小灯泡额定电压值;
(8)①让灯泡两端电压等于额定电压3.8V,使灯泡正常工作,应闭合开关S1和S3,移动滑片电压表示数为3.8V;
②使灯泡能够正常工作,能够通过已知电阻R0计算出通过灯泡电流,应闭合开关S1和S2,读出电压表示数U,由R0两端电压:U0=U-U灯,通过R0电流I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$;
③当闭合S1和S3时,R0和灯泡串联,电压表测灯泡两端电压,当闭合S1和S2时,电压表测R0和灯泡两端总电压.
由R0两端电压,U0=U-U灯=U-3.8V,通过R0电流I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$,灯泡的额定功率P=U灯I=3.8V×$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V×(U-3.8V)}{{R}_{0}}$.
(9)由图丙可知,灯泡L与定值电阻串联,通过开关的组合,用电压表可测出电灯电压和电源电压,从而能计算定值电阻电压,根据欧姆定律,可计算通过定值电阻即电路中的电流,由R=$\frac{U}{I}$可计算小灯泡的电阻,因而能测小灯泡的电阻.
故答案为:(1)B; 断开;B;(2)灯泡断路;(3)滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际电功率很小;(4)滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际电功率很小;(5)电压表接在了滑动变阻器两端;(6)1.8; A;(7)缓慢调节滑动变阻器的滑片,同时观察电压表的示数,使其不能超过小灯泡额定电压值;(7)S1和S3;S1和S2;$\frac{3.8V×(U-3.8V)}{{R}_{0}}$;(9)测小灯泡的电阻.
点评 本题考查了滑动变阻器的选择和串联电路特点及欧姆定律的应用、电路现象的判断、电压表的读数、滑动变阻器的使用等,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等且会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程.
科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
在冰箱中 | 在室内 | 经微波炉加热 | |
温度 | 低 | 一般 | 高 |
流淌时间 | 长 | 一般 | 短 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
物理量 | 水滴已运动的时间t(s) | 水滴落下的距离h(cm) |
O点 | 0 | 0 |
A点 | 0.1 | 5.0 |
B点 | 0.2 | 20.0 |
C点 | 0.3 | |
D点 | 0.4 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 汤姆生发现了电子,从而说明了原子核是可分的 | |
B. | 波兰天文学家哥白尼创立了“地心说” | |
C. | 弹簧测力计可以用来测重力的大小,因此只能竖直方向使用 | |
D. | 相互接触的两个物体不一定有力的作用 |
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