【题目】小明同学利用如下图所示的电路来探究串联电路电压规律,其中电源是由两节新的一号电池组成的电池组:
(1)按图示的电路图连接电路,在接通电路前,开关必须__________。
(2)连接完电路,小明闭合开关,发现电压表V1示数为零,V、V2的示数均为3V,则电路的故障可能是__________或__________,此时V、V2所测的是__________的电压。
(3)排除故障后,小明利用不同规格的灯泡分别完成了四次实验,记录的数据如下表所示,分析实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压__________。
实验次数 电压表示数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U1/V | 1.3 | 1.0 | 1.2 | 1.8 |
U2/V | 1.3 | 1.7 | 1.4 | 0.8 |
U3/V | 2.6 | 2.7 | 2.6 | 2.6 |
(4)仔细分析上表中的数据,小明发现各组实验数据中电路的总电压都不等于电源电压。那么电源给电路提供的电压和电源电压之间与什么因素有关呢?于是他又设计了如图下所示电路进行了进一步的探究:
①请根据电路图把电压表(黑色为接线柱)接入电路;
(_____)
②连接好电路,经检查无误后,断开S2,闭合S1,电压表示数为3V;
③小明利用电阻箱在电路中接入不同的电阻,分别测出对应的电压和电流如下表所示。分析上述实验数据,可以得出接入电路的__________越大,电路两端的总电压越大,电路的总功率__________。(选填“越大”或“越小”)
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
R/Ω | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 |
I/A | 0.11 | 0.14 | 0.18 | 0.26 | 0.46 |
U/V | 2.75 | 2.71 | 2.65 | 2.55 | 2.25 |
【答案】断开 L2断路 L1断路 电源 等于各分电路两端电压之和 电阻 越小
【解析】
(1连电路时为保正电路安全,开关必须断开。
(2)由图可知灯L1、L2串联,V1、V2分别测它们两端的电压,V测电源电压,闭合开关,
V、V2的示数均为3V,为,说明电路通路,且灯L2的 电压等于电源电压,所以故障可能是L1短路,也可能是L1正常L2短路致使电压表串联在了电路中,此时,V、V2所测的都是电源电压,
(3)分析实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压等于各分电路两端的电压之和。
(4)结合电路图和表格中数据连接实物图如下:
分析上述实验数据,可以得出介入电路的电阻越大,电路两端的总电压越大,根据P=可得,U一定,R越大,则电路的总功率越小。
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【题目】物理兴趣小组利用如图甲所示的电路验证电流跟电阻的关系.实验用到三只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,蓄电池(电压为6V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干.
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
(1)请将图甲的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(________)
(2)实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向____(填“A”或“B”)端移动, 移动变阻器滑片时,眼睛应注视____(选填“变阻器滑片”、“电压表示数”、“电流表示数”);移动滑片的目的是____;
(3)正确操作三次后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的数据如表乙所示,由表乙可得出的结论是____;
(4)实验中,他所选择的变阻器应是____(选填序号).
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(5)在第2次实验中该同学发现了新的问题:接入10Ω的电阻后需要移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过滑动变阻器的电流变小,滑动变阻器两端电压___,(选填“变大”“变小”或“不变”)它消耗的功率是增大还是减小呢?为了探究这个问题,在上述电路中当定值电阻为10Ω时,将电压表和变阻器并联,经过仔细认真地实验,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,如表所示。请填出第3次电功率数据____,并分析表中数据,能得到的结论:____ 。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电流I/A | 0.3 | 0.25 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
电压U/V | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 |
电功率P/W | 0.9 | 0.875 | 0.675 | 0.5 |
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【题目】如图所示,利用R1=5 Ω、R2=10 Ω两段镍铬合金丝“探究电流产生的热量跟哪些因素有关”,两个透明的容器中密闭了等量的空气。对此实验,下列说法正确的是
A. 实验是通过观察U形管两侧液面高度差来判断电流产生热量的多少
B. 容器和U形管必须密封性好,装有带色水的U形管是连通器
C. 若R1、R2两段镍铬合金丝的长度相同,则R1的横截面积比R2小
D. 本实验可得结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多
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【题目】今年,中国足球胜利出线冲进亚洲十二强!如图所示,在足球运动员争抢的过程中,下列说法正确的是
A. 运动员弹跳得越高对足球做功越多
B. 碰撞使足球的运动状态发生改变
C. 足球被弹飞时,运动员对它的弹力大于它对运动员的作用力
D. 足球在空中飞行时受到重力和向前的推力
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【题目】“电动葫芦”是普遍使用的一种起重设备,它通过电动机和一个动滑轮将物体提升,如图“电动葫芦”将0.9t的钢材匀速吊起1m高,钢绳的拉力为5000N,则做的有用功为__________J,动滑轮的机械效率为__________,动滑轮重__________N;若用此“电动葫芦”将2t的钢材提高3m,用时120s,钢绳的拉力做功的功率为__________W。(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)
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【题目】在如图所示电路中,两只相同的灯泡L1 、L2在闭合开关后都能发光。过一会儿,两只灯泡突然都熄灭了,且电压表和电流表的示数均变为零。若电路故障只发生在两只灯泡上,且只有一只灯泡有故障,则电路发生的故障可能是
A. 灯L1灯丝断了 B. 灯L2灯丝断了
C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
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【题目】小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率。小灯泡上标有“3.8V”的字样,额定功率约1W,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。
(1)帮小华在图甲上补画导线,使其成为完整的实验电路,要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡变亮。
(____)
(2)在实验中,小华不慎将电流表和电压表的位置接反了,则合上开关后看到的现象可能是_____(填写序号)。
A.只有电流表有示数,灯不亮 B.两电表均有示数,灯亮
C.只有电压表有示数,灯不亮 D.只有电流表有示数,灯亮
(3)排除故障后,小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片,当灯正常发光时,电流表的示数如图乙所示,该电流值为_____A,测出小灯泡的额定功率为_____W。
(4)小华刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节滑片使灯正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V,可能因此造成一定的测量误差,她认为可以在小华第③步实验的基础上,对电路稍作改动,能提高测量数据的精确度。
请帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点):
a.断开开关,_____;
b.闭合开关,_____,并读出此时电流表的示数;
c.计算出灯的额定功率。
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【题目】小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示 R1 是一个热敏电阻(置于热水器中),其阻值随温度的变化关系如表 I,表Ⅱ是这个电热水器的铭牌,已知继电器线圈电阻 R2 为 10Ω,左边电源的电压 U0 为 6V 不变。当继电器线圈 R2 中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,电热水器的电路断开,停止工作;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,电热水器电路闭合,开始工作,请回答: 表 I:
温度t/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
电阻R/Ω | 60 | 42 | 30 | 20 | 15 | 10 | 8 | 6 | 5 |
表Ⅱ:
(1)正常工作时,电热水器的电阻是多少?
(2)若电热水器内的温度控制在 30℃~60℃之间,求衔铁被吸下,电热水器电路被断开时,继电器线圈的工作电流是多少?
(3)电热水器正常工作时效率为 90%,将整箱水从 30℃加热到 60℃需要多长时间?
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【题目】小汇同学在欣赏节日小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式虽然为串联,但是当其中一只灯丝熔断,其它彩灯却仍能发光,如图(a),这是为什么呢?他仔细观察灯泡的构造,如图(b),灯丝和导电的支架相连,金属丝和玻璃珠并列连接在支架上,玻璃珠仅起固定支架的作用。为了弄清彩灯的内部构造,小汇取一只完好的彩灯,按图(c)电路进行实验,实验所用电源电压为7.5V,实验数据及现象记录如表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压/V | 0.3 | 1 | 2 | 4 | 6 | 7.5 |
电流/A | 0.06 | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0 | |
彩灯亮度 | 不发红 | 弱光 | 较亮 | 亮 | 很亮 | 灯丝烧断 |
请依据上述信息完成以下问题:
(1)连接好电路,电键闭合前,滑动变阻器滑片应滑到_____处(选填“a”或“b”)。
(2)第3次实验电流表示数如图(d),其读数为_____安。
(3)分析比较表中实验序号1~5的实验数据发现,每一次实验中彩灯两端的电压与通过彩灯的电流比值不同,由此可得出的结论是:彩灯灯丝的电阻_____;其原因可能是_____。
(4)小明依据彩灯结构及实验现象,推测灯丝支架与金属丝之间有绝缘物质,依据是_____。
(5)依据彩灯结构及实验现象,彩灯串接入实际电路中如图(a),当其中一只灯的灯丝熔断后其它彩灯却仍能发光,而彩灯内的玻璃珠仅起固定支架的作用,可以推测彩灯灯丝熔断后彩灯内的金属丝与支架之间是_____的(选填“绝缘”或“导通”)。
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