精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
13.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω
(1)小明连接的实验电路如图甲所示,其中有一条导线未连接,请用笔画线代替导线,画出正确的连线.
(2)实验中,正确连接电路,且操作正确.闭合开关S后,小灯泡不发光.那么接下来合适的实验操作应该是A(选填序号)
A.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况
B.检查电路是否短路,替换同一规格的小灯泡
C.检查电路是否断路,替换同一规格的小灯泡
(3)移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向右(填“左”或“右”)端移动.
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.75W.
(5)完成实验后小明思考:滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过它的电流减小而它两端电压却增大,它消耗的功率是增大还是减小呢?小明为了探究这个问题,将上述电路中的小灯泡换成阻值为15Ω的定值电阻,并用学生电源将电压调至6V,滑动变阻器的规格为“1A 20Ω”,其它器材相同.将电压表移至与变阻器并联,经过仔细认真地实验,他记录下在变阻器接入电路的阻值不断增大时的各组数据,并计算出了相应的电功率,如下表.分析表中数据,写出小明能得到的结论:当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,它消耗的功率也随之增大.就“变阻器功率变化”的探究,从滑动变阻器电阻变化的范围角度考虑,小张认为小华收集的数据不充分,理由是测量的数据较少,应该继续增大变阻器的电阻以采集更多的数据..
实验序号12345
电流I/A0.50.440.40.360.3
电压U/V0.50.81.01.21.5
电功率P/W0.250.350.400.430.45

分析 (1)求出灯泡正常发光时的电流,确定电流表的量程,串联接入电路.
(2)当通过灯泡的电流太小时,灯泡实际功率很小,灯泡不发光,应移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,看灯泡是否发光.
(3)读出电压表示数为2.2V,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,根据分压原理确定滑片移动的方向;
(4)从图象中查得额定电压下的额定电流,根据P=UI计算额定功率.
(5)通过表中数据可以看出,当滑动变阻器阻值增大时,其功率也随之增大.
从上表可以看出,电压的变化范围很小,说明电阻的变化范围很小,不具有普遍性.

解答 解:(1)灯泡正常发光时的电流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{8Ω}$=0.83A,所以电流表选用大量程,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:

(2)实验中,正确连接电路,且操作正确隐含的一个条件是:变阻器连入电路中的阻最大,闭合开关S后,由于电路中电流较小,小灯泡的实际功率远小于额定功率,所以,不发光.故接下来合适的实验操作应该是:移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况,故选A;
(2)由图乙所示电流表可知,其量程是0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.12A,通过灯泡电流太小,灯泡实际功率太小,灯泡不发光,应移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,观察灯泡是否发光;故A正确.
(3)电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V.
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,就要减小变阻器的电压,根据分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V.
(4)从图象得知,灯泡在2.5V下的电流为0.3A,P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
(5)从表中功率数据可以看出,当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,它消耗的功率也随之增大.
就“变阻器功率变化”的探究,从滑动变阻器电阻变化的范围角度考虑,小张认为小华收集的数据不充分,理由是:测量的数据较少,应该继续增大变阻器的电阻以采集更多的数据.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)A;
(3)右;
(4)0.75;
(5)它消耗的功率也随之增大;测量的数据较少,应继续增大变阻器的电阻以采集更多的数.

点评 本题涉及电路的连接、电压表的读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算及对实验方案的评估,要认真审题,注意隐含条件,本题综合性强,难度较大.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

5.宇航员在天宮一号和神舟十号飞船组合体工作生活12天.这期间他们要锻炼身体,以下方式中有效的是(  )
A.引体向上B.做俯卧撑C.举哑铃D.原地蹬自行车

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

6.汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较大(选填“大”或“小”)的性质;当汽车散热器散热时,通过热传递方式改变了水的内能.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

1.在“探究物质的密度”的实验中,如图1所示是我们实验用的天平,砝码盒中配备的砝码有100g、50g、20g、10g、5g等.请填写下列空格:
(1)调节天平时应将游码移至零刻度处,然后调节平衡螺母,使天平横梁平衡.

(2)小王同学进行了下列实验操作:
A.将烧杯中盐水的一部分倒入量筒,测出这部分盐水的体积V;
B.用天平测出烧杯的质量ml
C.将量筒中盐水倒入烧杯中,测出烧杯和盐水的总质量m2
这一方案中,物理量m2的测量值误差较大,使得ρ盐水的值偏小(选填“大”或“小”).为了减小误差,在以上操作顺序不变基础上,增加步骤是:读出剩余盐水的体积V1
(3)小王测量烧杯和盐水的总质量ml时,估计盐水和烧杯的总质量在150g左右.试加砝码时,应用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中,若指针右偏,则应取下50g砝码,试加上其它砝码,同时调节游码.
(4)图2是小李同学在实验操作过程中的情况.他的错误是:称量物体时调节平衡螺母.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

8.小明和小聪同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源用三节新干电池,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻阻值约为10Ω左右.
(1)请你用笔画线代替导线,帮助小明和小聪将如图1的实物电路连接完整(要求减小误差,导线不要交叉).
(2)闭合开关后,电压表、电流表都有示数,但小灯泡不亮.小明同学认为可能是灯泡处有电路故障,请你依据电表的示数否定小明同学的观点.电流表有示数,灯泡不能开路;电压表有示数,灯泡不能短路.
(3)小聪同学通过简单的操作也否定了小明的观点,小聪的操作是:向右移动滑动变阻器滑片,观察灯泡发光情况.
(4)小聪同学移动滑片P到某一位置时,电压表示数为1.5V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向右(填“左”或“右”)端移动.他根据实验数据画出如图2所示的I-U图象,则小灯泡的额定功率是0.5W.

(5)两位同学在测定小灯泡电功率的实验过程中,获得了如表所示的数据,并验证了亮度与实际功率的关系,请写出他们分析数据和现象得出结论的过程.
实验次数1234
电压表的示数(V)1.502.002.503.00
电流表的示数(A)0.160.180.200.23
小灯泡的亮度→逐渐变亮

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

18.学校实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,小超同学利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验,电源电压为6V,滑动变阻器有两个,R1(5Ω 0.5A),R2(15Ω 1A)

(1)用笔画线代替导线把如图乙所示的实物电路补充完整;
(2)小超应该选择的滑动变阻器是R2(填“R1”或“R2”);
(3)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至右端(选填“左”或“右”);
(4)闭合开关并调节滑动变阻器,测得如下一组数据,其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示,则第二次测得的电流是0.4A;
实验次数123
电压U/V2.02.53.0
电流I/A0.34 0.44
①分析数据,你认为该小灯泡是否合格?答:不合格,其原因是:额定电压下求出的电功率大于灯标上的额定功率;
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度小于(选填“大于”或“小于”)合格产品钨丝的长度.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

5.在“测定小灯泡功率”的实验中,小明同学设计的电路如图所示,被测小灯泡的额定电压为3.5V,电阻约为10Ω,实验器材如下:电源(电压为6V)、电流表(0-0.6A 0-3A)、电压表(0-3V 0-15V)、开关各一只,滑动变阻器两只;R1(5Ω 0.5A)、R2(10Ω 0.5A),导线若干.
(1)本实验的实验原理是P=UI;
(2)请你完成图所示的实验电路的连接(要求当滑片向左移动时,灯泡变暗).
(3)若连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数约为6V,则故障的原因可能是C
A.小灯泡短路   B.电流表断路
C.小灯泡的灯座接触不良   D.电压表的正、负接线柱接反
(4)小明的实验记录,计算如下表:
 实验序号 电压表示数/V电流表示数/A 功率/W 额定功率/W
 1 3.0 0.36 1.08 P=$\frac{1.08+1.40+1.76}{3}$=1.41
 2 3.5 0.401.40 
 3 4.0 0.44 1.76
小明数据处理过程的错误是把电功率的平均值作为额定电功率:正确测量结果P=1.40W.
(5)小明继续分析表中的数据发现小灯泡的电阻值不是一个定值,原因是:灯丝的电阻随温度的变化而变化.
(6)测量中,发现电压表的15V量程损坏,正确做法应该将电压表并联在滑动变阻器两端,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,记下电流表示数.计算得到灯的额定电功率.在分析实验误差的过程中,考虑到电流表也有电阻,在电路中也会分得少许电压.考虑此因素,这样测得的小灯泡的额定功率比真实值偏大(选填“偏大”或“偏小”).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

2.在测量额定电压为3.8V、阻值大约为10Ω的小灯泡的电功率时,滑动变阻器上标有“20Ω  1A”的字样,小明同学已连接的部分电路如图甲所示.

(1)请你用笔画线代替导线,在甲图中把电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)本次实验需要测量小灯泡两端电压分别为U、0.8U、1.2U这三种情况下的电功率,请在下面空白处设计实验记录表格(不填写实验数据).
(3)小明连完电路后,闭合开关S,发现小灯泡L发光较暗,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是滑动变阻器都接下面两个接线柱.
(4)排出故障后,闭合开关将滑动变阻器的滑片移到某位置时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙示数,则通过小灯泡的电流为0.32A,其额定功率是1.216W.
(5)小红发现电压表损坏,老师又给了她两个开关S1、S2和一个阻值为R的定值电阻,其他器材与小明的相同,设计了如图丙所示的电路也测定了该小灯泡的额定功率,请写出实验步骤及表达式.
实验步骤:
①闭合开关S、s1,调节滑片P,使电流表A的示数为$\frac{3.8V}{{R}_{0}}$;;
②保持滑动变阻器阻值不变,闭合开关s2,断开开关s1,读出电压表A的示数为I.
表达式:P=3.8V×(I-$\frac{3.8V}{{R}_{0}}$)..

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

3.某学生在探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时,利用如图1所示器材和数只钩码做实验,并记录了相应的数据,如表
钩码重(N)00.51.01.52.02.53.0
指针位置(cm)2345677.5

(1)这项研究在实际中的应用是弹簧测力计;
(2)分析数据,你可得出的结论是在一定的范围内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比;
(3)该同学作了弹簧受力与弹簧伸长长度的关系图,其中正确的图象是B.
(4)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加2厘米.

查看答案和解析>>

同步练习册答案