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3.小唐和小亮利用如图甲所示电路图测定小灯泡的功率.被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A  0~3A)、电压表(0~3V  0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器四只:R1(10Ω 0.5A)、R2(20Ω 0.5A)、R3(50Ω  0.5A)、R4(500Ω  1A).

(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整.(要求当滑动变阻器滑片向右滑动电流表示数变大)
(2)小唐连接电路闭合开关后,电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线,无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,则原因可能是小电灯的灯丝断了.
(3)纠正上述问题后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小唐画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(图丙),则小灯泡的额定功率为0.625W.在多次测量中,小唐还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)小亮又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,小亮仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑.灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华(选填物态变化名称)而变细,消耗的实际功率变小的缘故(选填“大”或“小”).
(5)灯泡的功率测量完毕,他们用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,则他们应选用滑动变阻器R3(选填“R1”、“R2”、“R3”或“R4”).
(6)整理器材时小亮发现滑动变阻器接入电路的电阻丝部分比PC部分热,原因是滑动变阻器接入电路的电阻丝部分和PC部分串联,根据Q=I2Rt,两部分的电流相同,通电时间相同,由于滑动变阻器接入电路的电阻丝部分的电阻大于PC的电阻,所以滑动变阻器接入电路的电阻丝部分产生的热量多.

分析 (1)根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值,然后确定电流表的量程,并将电流表、滑动变阻器以及开关串联在电路中;滑动变阻器滑片向右移动,灯泡亮度变亮,说明电路电流变小,即滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器的右下接线柱接入电路;
(2)闭合开关后,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数超过3V,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路不对(这样电压表示数为0),只能是开路.
(3)当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;根据图丙读出当灯泡两端电压额定电压2.5V时,通过灯泡的电流,再根据P=UI求出灯泡的额定功率;
灯丝电阻随温度的升高而增大;
(4)①物质由固态直接变为气态的过程叫升华;②在两端电压一定时,用电器消耗的功率的变化用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析.
(5)在探究电流与电阻的关系时,要改变接入电路的电阻阻值大小,但不同阻值的电阻两端电压不变;
(6)根据焦耳定律结合串联电路电流及电阻的关系进行判断.

解答 解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,将灯泡右端接线柱与电压表“-3”接线柱相连,有当滑动变阻器滑片向右滑动电流表示数变大,可知,将滑动变阻器的右下接线柱与开关的右接线柱相连,如下图所示:

(2)无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线,电压表的示数超过3V,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路开路.
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
因为灯丝的温度随电压的升高而增大,电阻随之增大,所以当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大;
(4)灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时温度很高,钨丝由固态直接变为气态发生升华现象而变细;
灯丝变细,电阻增大,在两端电压一定时,由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知,消耗的功率变小,即实际功率减小;
(5)由图象知,不同阻值的电阻两端电压等于0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=…=2.5V
假设选择25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,由$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$知,要保持定值电阻两端电压为2.5V不变,滑动变阻器接入电路的电阻为35Ω,所以滑动变阻器选择“50Ω  0.5A”,即选择滑动变阻器R3
(6)滑动变阻器接入电路的电阻丝部分和PC部分串联,根据Q=I2Rt,两部分的电流相同,通电时间相同,由于滑动变阻器接入电路的电阻丝部分的电阻大于PC的电阻,所以滑动变阻器接入电路的电阻丝部分产生的热量多,比较热.
故答案为:(1)见上图;(2)小电灯的灯丝断了;(3)0.625;变大;(4)升华;小;(5)R3;(6)滑动变阻器接入电路的电阻丝部分和PC部分串联,根据Q=I2Rt,两部分的电流相同,通电时间相同,由于滑动变阻器接入电路的电阻丝部分的电阻大于PC的电阻,所以滑动变阻器接入电路的电阻丝部分产生的热量多.

点评 本题考查了电流表的调节及读数、求灯泡额定功率、电功率的变化以及滑动变阻器规格的选择,考查角度广,设计知识点多,综合性较强,具有一定的代表性.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

19.在田径比赛中,跳远运动员用力向后下方蹬地,人却向前上方腾空而起,这是因为物体间力的作用是相互的;根据图中通电螺线管的N极,可判断a端是电源的正极.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

14.如图,在“测量小电灯功率”的实验中,小电灯的测定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω.

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整.
(2)连接好电源,闭合开关,小电灯不发光,但电压表示数为0,经检查,发现故障是电灯短路(或电流表断路).
(3)排除故障后,闭合开关,测量小电灯额定功率,移动滑动变阻器的滑片P,眼睛应先注视电压表的示数,然后读出另一电表示数,当小电灯正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小电灯的额定功率为0.75W.
(4)在小电灯正常发光时,再将滑片P向B端移动到另一位置,则小电灯的实际功率小于(选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率.
(5)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,观察图丙所示的I-U图象不是直线的原因是电灯的电阻随温度的升高而增大.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

11.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω).
(1)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用B.
A、“10Ω 0.5A”B、“20Ω 0.5A”
(2)闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到A端(填“A”或“B”).
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是:灯泡断路.
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是2.2V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向B(填:“A”或“B”)端移动.
(5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示.分析图象可知:
①该小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω;额定功率为0.5W.
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受温度变化的影响.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

18.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为3.5V.

(1)请用笔划线代替导线将电路连接完整(连线不能交叉).
(2)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障是小灯泡短路(选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”).
(3)排除故障后,继续进行实验,闭合开关前,滑片P应移到B(选填“A”或“B”)端,闭合开关后,移动滑片P使电压示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为0.24A,小灯泡的额定功率为0.912W.
(4)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验,于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为(  ),借助原有的实验器材,顺利完成了实验,假如由你来做实验,要求电路只连接一次,请设计实验方案.
①在方框内画出实验电路图.
②简述实验步骤.(用相应的字母表示测出得出物理量)
a按图连接电路;
b闭合S1,S2接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V;
c保持滑动变阻器滑片的位置不变,S2接2,读出电压表示数为U.
③写出灯泡额定功率的表达式P=$\frac{3.8V×(U-3.8V)}{{R}_{0}}$.(用已知量和测量量表示)

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8.小晗利用电压表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL.她选择了满足实验要求的实验器材,并连接了如图实验电路.
(1)主要的实验步骤如下:断开开关S2,闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V;保持滑动变阻器的滑片位置不变,再断开开关S3,闭合开关S2,记录电压表的示数为U;
(2)请用R0及实验数据表示出RL=$\frac{2.5V}{U-2.5V}{R}_{0}$.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样.
(1)图乙是张杰根据电路图甲连接的实物图,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于B(选填“A”或“B”)端,经检查发现有一根导线连接错误,请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
(2)小科同学正确连接电路后进行实验,并记录实验数据.当他断开开关时,才发现电压表如图丙所示,他测得小灯泡的额定功率将小于(选填“大于”、“小于”或“等于”)正确值.小科同学重新实验,在不对电压表进行校零的情况下,应移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.8V,小灯泡正常发光.此时电流表示数如图丁所示,为0.24A,小灯泡的额定功率是0.6W.
(3)小华连好上述电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路的故障为小灯泡断路;若小华用此电路去测量某未知电阻R1的阻值,若考虑电表的电阻对测量的影响,则电阻R1的测量结果与真实值相比偏小(选填“大”或“小”).

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

12.永州市的水资源丰富,在潇湘河道上建造了多座水力发电厂,以充分利用当地丰富的水资源发电.水能属于B,电能属于C(两空均选填字母)
A.化石能源  B.一次能源   C.二次能源 D.不可再生能源.

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科目:初中物理 来源: 题型:多选题

13.关于物体的温度、内能和热量的关系,下列说法不正确的是(  )
A.物体吸收热量,它的温度一定升高B.物体温度升高,它一定吸收热量
C.物体的温度越高,它的内能越大D.物体的内能越大,它的温度越高

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