【题目】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10Ω,实验器材如下:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接(要求滑片P向C端滑动时,灯泡变暗);
(_______)
(2)同学们在进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是______ (选填“小灯泡断路”,“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向______ (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察______ (选填“电流表”或“电压表”)的示数;当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为______ A,则小灯泡的额定功率是______ W;
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发出耀眼的亮光,则此时小灯泡的功率______ 额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)完成上述实验后,小强用定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别更换电路中的灯泡,探究“电压不变时,电流与电阻的关系”,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像,则当小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向______(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为______V 时,读出电流表的示数;为完成整个实验,本实验应该选取哪种规格的滑动变阻器______.
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A.
【答案】 小灯泡断路 B端 电压表 0.24 0.6 大于 A端 2V A
【解析】
(1)根据欧姆定律求出灯正常工作时电流,确定电流表量程,滑动变阻器接线柱一上一下连接与电流表串联接入电路;
(2)灯泡不亮说明某处断路或灯短路,电压表有示数,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,电流表无示数说明是某处断路或电流表短路;
(3)比较电压表示数与额定电压的大小,由分压原理确定滑片移动的方向,因灯在额定电压下才能正常工作,所以眼睛应注视电压表;由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数,再由P=UI求出灯泡额定功率;
(4)当小灯泡两端的电压高于额定电压时,实际功率大于额定功率,此时小灯泡发出耀眼的光;
(5)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,由图丙知求出电阻两端的电压;
当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,结合变阻器允许通过的最大电流确定选用的变阻器规格。
(1)灯正常工作时的电流约为,电流表选0~0.6A量程;滑动变阻器接线柱一上一下连接与电流表串联接入电路,要求滑片P向C端滑动时,灯泡变暗,说明电流减小,变阻器接入电路的阻值增大,故滑片以右的电阻丝接入电路,实物图如下图所示:
(2)小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,说明灯泡发生断路;
(3)电压表示数为1.8V,则电压表示数小于灯的额定电压,要使灯正常发光,应增大灯的电压,减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻,滑片应向B端移动;同时视线应注意观察电压表的示数直到电压表示数为2.5V;由图示电流表可知,电流表量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,电流表示数为0.24A,则灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(4)灯泡的亮暗由实际功率决定,移动滑片时,小灯泡发出耀眼的亮光,说明小灯泡的实际功率大于额定功率;
(5)探究电流与电阻的关系实验中应控制电压表示数不变,即应保持电阻两端的电压不变;
由图丙知,电阻两端的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V;
定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,根据分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;要保持电阻两端的电压不变(即电阻两端的电压减小为原来的电压值),根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数;
电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=6V-2V=4V,
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω的电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,应选用50Ω1.0A的变阻器,故选A。
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【题目】如图甲所示,用刻度尺测量一物体的长度,该刻度尺的分度值是_____,物体的长度是_____cm;如图乙所示,图中机械秒表的示数是_____s.
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【题目】小明做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线.
(1)如图甲所示是小明没有连接完的电路,请你用笔画线代替导线,帮小明将实物电路连接完整;
(________)
(2)小明连好电路闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,则原因可能是_________________________________.
(3)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是_______W.
(4)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系,小明想要完成四组实验,准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.
①将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V,此时电流表的示数如图丙所示为______A,则定值电阻的阻值为______Ω.
②断开开关,将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关,滑动变阻器滑片应向_____(选填“左”或“右”)移动;为完成此四组实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于______Ω.
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【题目】晶体在熔化过程中要不断地吸收热量,小明由此提出问题:晶体熔化过程中吸收热量的多少与哪些因素有关?
猜想一:可能与晶体的种类有关;
猜想二:可能与晶体的质量有关;
为了验证猜想一,他选择了a、b两种不同的晶体进行实验,其探究过程如下:
(1)取一定质量的晶体a,用如图甲所示的装置加热,实验中试管在水中的深度要适当,其“适当”的含义是:①试管中装有晶体的部分完全浸没在水中;②______。实验中得到了温度随时间变化的图像如图乙所示。甲图中温度计的示数是_____℃,此时该晶体处于______态。乙图中晶体a 的熔化过程大约持续的时间ta=_______min;
(2)为了探究猜想一,应控制b和a的______相同,用同样的实验装置加热晶体b,记下晶体b熔化过程所用的时间tb。这种研究方法在物理学中称为______法;
(3)比较ta和tb,若ta和tb不相等,则初步说明猜想一______(正确/错误)的。
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【题目】在探究“凸透镜成像的规律”实验中:
(1)图甲所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是 cm。
(2)把蜡烛放在距凸透镜16cm处时,如图乙所示,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像。
(3)验完成之后,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丙所示,因为近视眼镜对光有 作用,所以光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏 凸透镜。
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【题目】如图所示,标有“3V 0.9W”的灯泡L与阻值为20Ω的定值电阻R串联接入电路。闭合开关,灯泡正常发光。求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)灯泡的阻值;
(3)10min整个电路消耗的电能。
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【题目】如图甲所示的干簧管是一种磁控元件。在尚未操作时,密封于玻璃管中的一对可磁化的弹性簧片并未接触,当外加的磁场使两片簧片端点的位置产生不同的极性时,两片簧片将互相吸合。将干簧管接入如图乙所示的电路中,当开关S闭合时,线圈产生的磁场使干簧管簧片被磁化吸合,电路工作。下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合后,线圈A端为S极
B. 开关S闭合后,簧片具有弹性势能
C. 干簧管利用了磁场对电流的作用
D. 当永久磁铁靠近且使两片簧片产生不同的极性时,簧片也会吸合
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【题目】如图所示是小梦家中某房间的电路,其中甲、乙两处分别装电灯或开关,对此电路,下列说法不正确的是
A. 保险丝熔断,一定是电路发生了短路
B. 甲处应装电灯,乙处应装开关
C. 站在地上的人接触B点不会触电
D. 使用冰箱时,电源插头应插在三孔插座上
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【题目】如图所示,是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计,现将导线的两端接到电源两极,磁针发生了偏转,下列关于该装置说法错误的是
A. 该简易电流计是利用电磁感应现象制成的
B. 若将电源的两极对调,则磁针会反向偏转
C. 若断开电路,则磁针回到原来的位置
D. 若断开电路,则磁针静止时,其S极将指向地理南极附近
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