分析 (1)在“伏安法测功率”实验中,需要待测电阻、电流表、滑动变阻器、电源、开关使用导线串联组成电路,根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联;
(2)根据电源电压及小灯泡的额定电压和电阻值,计算出滑动变阻器的最大阻值进行判断;
连接电路时,开关处于断开状态和滑动变阻器处于最大阻值处都能保护电路;
(3)由于闭合开关时滑动变阻器处于阻值最大处,所以闭合开关后,为了使灯泡正常工作应减少变阻器接入电路的阻值,根据变阻器的连接即可判断滑片移动方向.
由图乙所示电流表确定电流表量程与分度值,然后读出电流表示数,由电功率公式P=UI求出灯泡功率.
电压表与灯泡并联,电压表具有分流作用,使所测电流大于灯泡的实际电流,由电功率公式P=UI分析判断.
(4)滑动变阻器的最大阻值已知,滑动变阻器和被测电阻串联,让滑动变阻器全部接入,利用电压表测量电阻两端的电压,根据欧姆定律和串联电路电流相等的特点,即可求出Rx.
解答 解:
(1)灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,如下图所示:
(2)由已知条件知,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,所以根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可知:滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V,
灯泡正常发光时的电路大约为I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A;
由I=$\frac{U}{R}$得:滑动变阻器的最大阻值,至少为R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω,
由滑动变阻器的规格知,可选择规格为50Ω,1.5A的变阻器;故选用滑动变阻器R2;
为保护电路,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处的右端,即B端;
(3)连接电路时,滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处,闭合开关后,应减少变阻器接入电路的阻值使灯泡两端的电压达到额定电压,所以,滑动变阻器接入电路的阻值变小,即变阻器的滑片应向左端移动.
由图乙所示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,则电流表示数I=0.3A,
灯泡功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
电压表跟灯泡并联,测量的是灯泡两端电压,测量值与真实值相等,电流表测量的是流过灯泡与电压表的电流之和,电流表的测量值比灯泡中电流的真实值要大,而计算实际功率时,是用电压表、电流表的测量值进行计算(即P=UI),所以结果功率偏大了.
(4)由于电源电压不变,电阻与变阻器串联,则他的操作是:把变阻器的滑片滑到最右端,并读出电压表示数Ux;
根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可知:
滑动变阻器两端的电压为U滑=U-Ux,
电路中的电流I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U-U}_{x}}{{R}_{2}}$,
由I=$\frac{U}{R}$得:Rx=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{{U}_{x}}{\frac{{U-U}_{x}}{{R}_{2}}}$=$\frac{{U}_{x}{R}_{2}}{U-{U}_{x}}$.
故答案为:(1)如上图;(2)R2;B;(3)左; 0.3;0.75;大;
(4)把变阻器的滑片滑到最右端,并读出电压表示数Ux;Rx=$\frac{{U}_{x}{R}_{2}}{U-{U}_{x}}$.
点评 本题主要考查了实物图的连接、电压表量程的选择、实验的注意事项、电功率的计算、灯丝电阻与温度的关系等,知道常规测电阻是利用伏安法,在电压表或电流表缺少时,当滑动变阻器最大电阻已知时,采用滑动变阻器和被测电阻串联的特点结合欧姆定律解答.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 木块很轻,铁块很重 | |
B. | 木块受到浮力,铁块没有受到浮力 | |
C. | 木块受到的浮力等于它受到重力,铁块受到的浮力小于它受到的重力 | |
D. | 三种说法都正确 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 书桌的高度约为120cm | |
B. | 你在教室里感觉较舒适的温度约为35℃ | |
C. | 你在校园里正常步行的速度约是4km/h | |
D. | 教室内每盏日光灯的功率约为300W |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物体从外界吸收热量,其温度可能不变 | |
B. | 温度高的物体内能多,温度低的物体内能少 | |
C. | 水可作为汽车发动机的冷却剂,是因为水的比热容较大 | |
D. | 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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