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4.如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路.其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω.滑动变阻器有A规格“l0Ω  2A”、B规格“50Ω  lA”可选.

(1)本实验应该选择B规格的滑动变阻器.连接电路时开关应断开,闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于B (选填“A”或“B”)端.
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整.
(3)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是灯泡断路.
(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,其原因是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)小张同学在做实验时,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变大,电压表示数变小,原因可能是电压表接在了滑动变阻器两端.
(6)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为1.8V.要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向A (选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V.
(7)实验中,某同学的小灯泡先由暗变亮,然后发出耀眼的光后被烧坏.为了避免灯丝烧断,请你提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项: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)完成上述实验后,又找来额定电压为3.8V小灯泡了一个阻值为R0的电阻和两个开关.并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率.请完成下列的实验步骤:
①闭合开关S1和S3,移动滑片,当电压表的示数为3.8V时,停止移动滑片,然后再断开闭合的开关:
②保持滑片的位置不动,再闭合开关S1和S2,读出此时电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为P=$\frac{3.8V×(U-3.8V)}{{R}_{0}}$(用已知量和测量量表示).
(9)利用如图丙所示电路还可以完成的电学实验有(写出一个即可)测小灯泡的电阻.

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=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=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,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=U-3.8V,通过R0电流I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$,灯泡的额定功率P=UI=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.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

14.在探究“感应电流产生的条件”实验中:
(1)如图,a、b两接线柱间应接入小(大/小)量程电流表.
(2)导体棒在磁场中运动时,电流表指针没有发生偏转,其原因可能是:开关没有闭合或导体没有做切割磁感线运动.
(3)改正错误后继续实验,小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同,于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想:
猜想一:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想二:与磁场的强弱有关;
猜想三:与线圈的匝数有关.
为了验证猜想三,他设计的方案是:分别让两个匝数不同的线圈,在如图所示的磁场中水平向左运动,观察电流表指针的偏转角度.请对此方案作出评价,指出存在的主要问题是没有控制线圈切割磁感线速度大小不变.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

15.如图,是中国女排夺冠时朱婷扣球时的情景,请你从力学的角度提出一个问题,并回答:
问题:用力拍球,球为什么会运动
回答:力可以改变物体的运动状态.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

12.阅读短文,回答问题.
                                                                  何时更粘
       初春的早晨,晓丽去农贸市场买蜂蜜,售货员将蜂蜜用勺子盛出,往瓶子里倒.晓丽发现蜂蜜向下流动得比较缓慢,不像流水那样.“咦!淌得这么慢!”售货员笑着说:“我的蜂蜜质量好,太粘了!”晓丽心想:“对了,蜂蜜比水的粘性大.看来,不同的液体粘性的大小不同.可是…为什么在家里倒蜂蜜时好像不是这么粘呢?难道真是如同售货员所说的质量好吗?以前也是在这里买的呀!”
       晓丽带着疑惑,走在回家的路上,她想到这样的问题:是否有什么因素使得蜂蜜的粘性有时大有时小呢?也就是说物质的粘性大小与什么因素有关呢?
       晓丽百思不得其解.她突然想到:蜂蜜由于粘性能粘住东西,这和磁铁能吸住小铁钉的现象有些相似.而在做火烧磁铁的实验时发现温度越高,磁性越弱.那么,液体的粘性又会怎样呢?会不会也有相似的关系呢?
晓丽根据磁性与温度的关系,大胆地提出了自己的假设:物质的粘性也可能与温度有关,温度越高,粘性越小.
       也就是说,如果让同一种液体从相同的斜面流下,温度低时需要的时间长,温度高时需要的时间短.
想到自己的假设,晓丽兴奋起来,赶回家,设计了如图甲所示的实验方案:将蜂蜜分装入三个小瓶,一瓶放在冰箱,一瓶放在室内,另一瓶放在微波炉加热一会儿.然后找三支相同的试管,让爸爸妈妈帮忙,用三支滴管分别从三个小瓶中各取一滴蜂蜜,同时,分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁上,观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间并进行比较.
 在爸爸妈妈的帮助下,晓丽顺利完成了实验,并记录实验数据如下:
在冰箱中在室内经微波炉加热
温度一般
流淌时间一般
晓丽和爸爸妈妈一起又用其他几种物质做了相同的实验,并对这些实验现象进行了分析.
晓丽像科学家那样得出了结论.
请你回答:
(1)晓丽得出的结论是:有些物质,随着温度升高,它的粘性变小.
(2)这一结论可以用图的B图象表示.

(3)在上述探究过程中,晓丽运用了转换法,通过这种科学方法,晓丽将不能直接测量的粘性大小转换成可以测量的流淌时间.
(4)请你解释粘滞计的工作原理.将被测液体注入后,释放砝码.在重力的作用下砝码向下运动,通过滑轮和绳子对圆柱体施加一个力,使圆柱体转动.注入不同的液体,圆柱体转动的速度不同,根据速度的不同就可以比较出液体粘性的大小.当将同一种液体加热后注入,会发现圆柱体转动的速度将变快.
资料库──粘滞计
       粘滞计是测量液体粘性大小的仪器,构造示意图如图乙所示.在圆筒容器A中有一个可以绕轴转动的圆柱体B,它通过缠绕的绳子连接在滑轮C和砝码D上,被测液体E注入圆筒和圆柱体之间的环形空间中.
(5)在日常生活中经常见到上述结论的有关实例,如:冬天的食用油很难从瓶子里倒出来.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

19.图示为“长征六号”运载火箭,它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机.
①煤油燃烧过程中,其热值大小不变.
②火箭起飞时,煤油燃烧产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭的推力达1.2×106N,这个力可举起质量为120t的物体(g取10N/kg).
③燃气对火箭做功,燃气的内能会减小(选填“增大”“减小”或“不变”).

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

9.小强猜想:水滴开始下落的过程可能是变速直线运动.为此,他做了这样的实验:将米尺竖直放置在地板上,滴管嘴与米尺的0刻度线平齐,当墨水刚从滴管嘴滴出时,用相机每隔0.1s曝光一次拍摄该滴墨水自由下落的位置照片,如图1所示,读出有关信息并填入下表中.
物理量水滴已运动的时间t(s)水滴落下的距离h(cm)
O点00
A点0.15.0
B点0.220.0
C点0.3
D点0.4

(1)分析闪光照片,容易得出墨水从O点出发的路程与运动时间的相应数据,请根据右图读出下落至C点时的数据,并依据规律算出下落至D点时的数据,填入上表中.
(2)根据表中的数据,可以计算出该墨水从BC段的平均速度是2.5m/s;相邻两段时间内的路程之差为0.2m.
(3)小强分析表中的数据发现,水滴下落的距离与时间的平方之间成正比.
(4)水滴下落的距离h与水滴已运动的时间t的函数图象可能是图2中的C
(5)若拍摄A、B、C、D时水滴下落的速度分别为1m/s、2m/s、3m/s、4m/s,则重力对水滴做功的功率P随时间t变化的图象可能是图3中的A.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

16.某金属球的密度是7.9×103kg/m3.若将此球截去一半,剩下半球的密度将不变;某钢瓶内装氧气密度是6kg/m3,在一次气焊中用去其中的一半,则瓶内气体的体积将不变,则瓶内剩余氧气的密度为变小.(选填“增大”、“不变”或“减小”)

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

13.阅读下面短文并回答问题
即热式节能饮水机
即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用,如图甲为我校教学楼层安装的某品牌即热式节能饮水机,其原理如图乙所示.烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同吋,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开.
如图乙,当节能饮水机的出水流量为1.9L/min时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流 进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出.
即热式节能饮水机喝水无需等待,即按即出,而且具有待机零功耗,比传统饮水机要节能、省电,真正倡导了绿色环保饮水新概念.

请回答下列问题:
(1)写出一条即热式节能饮水机具有的优点:节能,效率高.
(2)若在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,则可供直接饮用的温开水的温度是35℃.
(3)每分钟节能饮水机流出水的质量为1.9kg,每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是1.197×105J.(ρ=1.0×l03kg/m3、C=4.2×103 J/(kg•℃))

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

14.下列说法中正确的是(  )
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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