【题目】小明用“伏安法”测量小灯泡的电功率中,提供的实验器材有:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(二节新干电池)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接.
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动.产生这一现象的原因可能是 .
(3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I﹣U图象.据图象可知小灯泡的额定功率为W.
(4)小华利用小明的实验器材,只增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1、电阻箱R2 , 来测量小灯泡的额定功率.如图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图.则以下判断正确的是(填字母).
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能
(5)实验结束后,小明将该小灯泡单独与一个10Ω的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端,此时R0的功率是W.
【答案】
(1)解:如下图所示;
(2)小灯泡断路
(3)0.75
(4)A
(5)0.4
【解析】解:(1)待测小灯泡的额定电压为2.5V<3.0V,电压表选用小量程,将电压表并联在小灯泡的两端,如下图所示; ;(2)灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电路中无电流,则为断路,电压表有示数,则与电压表并联的之外部分一定完好,说明与电压表并联的灯泡所在支路断路,导致电压表串联在电路中了,所以可能的原因是小灯泡断路(或小灯泡坏了或灯座处接触不良);(3)由图乙知,灯额定电压2.5V对应的电流为0.3A,所以其额定功率P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W;(4)丙方案中,R1、小灯泡、变阻器三者串联,S接1时,电压表测小灯泡的电压,S接2时测灯和定值电阻的总电压,可以确定小灯泡是否正常发光,且可以通过R1的电压和电阻值求出灯泡正常发光时的电流,故丙方案能测出小灯泡的额定电功率.丁方案中,根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为3V,当电压表示数U滑=U﹣UL=3V﹣2.5V=0.5V时,灯泡正常发光,且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为0.5V,则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值(等效法),根据P= 可以测出小灯泡的额定功率;所以,丙、丁方案能测出小灯泡的额定功率;选A;(5)由图乙知,当灯的电压U灯=1.0V,对应的电流I=0.2A时,根据串联电路电流的特点,通过定值电阻的电流大小等于0.2A,此时定值电阻的电压U定=IR0=0.2A×10Ω=2V,又根据串联电路电压的特点,灯和定值电阻的总电压U=U灯+U定=1V+2V=3V刚好为电源电压;所以,此时R0的功率P0=U定×I=2V×0.2A=0.4W.
所以答案是:(1)如上图;(2)小灯泡断路;(3)0.75;(4)A;(5)0.4.
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【题目】如图甲所一种电热水龙头,图乙是它的内部电路图,旋转手柄可使扇形开关S同时依次接触两个相邻触点,从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水,已知R1、R2是电热丝,其中R2=55Ω,该电热水龙头的热效率为90%,已知水的比热容是4.2×103J(kg℃),求:
(1)当开关S旋至与触点2、3相接触时,电热水龙头正常工作42s将0.33kg的水从20℃加热到50℃,则水吸收了多少热量?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)当S旋到热水档时,电路中的总电流是多少?
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【题目】探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有:电源(电压9V)、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干.
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确.请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)本实验中,滑动变阻器的作用是①保护电路,② .
(3)实验时,改变R0的阻值,测出对应的电流I.当R0的阻值变小时,为完成探究,应将滑片P向(选填“A”或“B”)端移动.
(4)将R0阻值调为50Ω,电流表示数如图乙,请在图丙I﹣ 坐标中补描该点,结合图中的已知点,作出I﹣ 关系图线.
(5)连线时发现有一个错误数据点,反思产生原因,小明回忆是某次将R0的阻值由Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的.
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【题目】如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=3:5,则R1:R2=;当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电表示数之比U甲:U乙= , R1、R2消耗的电功率之比为P1:P2= .
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【题目】如图所示,小华把压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中,探究液体内部压强的实验.
(1)压强计是通过U型管的来显示橡皮膜所受压强大小.
(2)她探究的是液体内部压强与的关系,你判断的依据是 .
(3)若要探究与另一个影响因素的关系,你的做法是 .
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【题目】如图甲是某电热水器的电路图.其中U=3V,R2为可调电阻;R1为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示;R3为电阻丝加热器;R1和R3均置于水箱中,继电器线圈电阻忽略不计.当继电器线圈中的电流达到0.04A时,继电器的衔铁会被吸下.
(1)热水器中水的温度升高时,热敏电阻的阻值R1将(选填“变大”、“变小”或“不变”).工作电路中的a端应接线(选填“火”或“零”).
(2)当继电器线圈中的电流为0.03A,指示灯灯发光(选填“红”或“绿”).
(3)如果将热水器中的最高水温设置为80℃,R2的阻值应该调至多大?R1在1min内产生的热量是多少?
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【题目】如图所示,四个棋子叠在一起静止在水平桌面上,一名同学用力迅速击打最下面的那个棋子,由于力可以改变物体的 , 这个棋子飞了出去,上面的棋子由于而保持静止状态,在力的作用下落在桌子上.
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【题目】在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω﹣15Ω之间.所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(50Ω 1A)一个,导线若干.
(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)闭合开关前,图甲中的滑片P应位于(选填“左”或“右”)端;闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是(写出一种即可).
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为V,小灯泡的额定功率为W.
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【题目】小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为O~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( )
A.电流表示数的变化范围是0~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
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