实验5 伏安法创新实验-【一战成名新中考】2024云南中考物理·分层作业本

分层作业本·云南物理 模 块 五 电 学 （４）实验后，小明将一只５Ω的定值电阻与标 有“２０Ω　１Ａ”的滑动变阻器串联接在电压 恒定为３Ｖ的电源上，请你帮小明计算出滑 动变阻器消耗的最大功率为　０．４５　Ｗ． １２．（２０２３重庆改编）在“测量小灯泡的电功率” 实验中，小华准备了以下器材：电源、标有 “２．５Ｖ”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻 器、开关、导线若干．请完成下列问题： 甲 　　 乙 丙 第１２题图 （１）如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接 电路． （２）闭合开关 Ｓ，发现灯泡不亮，电流表有示 数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡 　短路　． （３）排除故障后，闭合开关 Ｓ，移动滑片 Ｐ，同 时眼睛要观察　电压　表的示数，直到示数 为　２．５　Ｖ时，小灯泡正常发光，记录电压 表和电流表示数． （４）继续移动滑片 Ｐ，让电压表示数低于 ２．５Ｖ，某时刻电流表示数如图乙为　０．２　Ａ， 观察灯泡亮度并记录电表示数；继续缓慢移 动滑片Ｐ，让电压表示数高出２．５Ｖ少许，观 察灯泡亮度并记录电表示数．小华根据所有 实验数据作出了小灯泡的 Ｕ－Ｉ图像，如图 丙，则小灯泡额定功率为　０．７５　Ｗ． （５）根据小灯泡 Ｕ－Ｉ图像和亮度变化，还可 以发现 　 　 　． （６）【特殊方法】若在测量小灯泡电功率实验 过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适 的定值电阻Ｒ０，设计了如图丁电路图，操作步 骤如下： 第１２题图丁 ①断开Ｓ１，闭合 Ｓ２，移动滑动变阻器滑片，使 电压表示数等于小灯泡的额定电压Ｕ额； ②　保持滑动变阻器滑片位置不变　，断开 Ｓ２，闭合Ｓ１，记下此时电压表示数为Ｕ； 则小灯泡额定功率的表达式为 Ｐ额 ＝ 　　　　（用Ｕ额、Ｕ和Ｒ０表示）． 实 验 ５　伏安法创新实验 １３．（２０１９省卷２２题８分）压力传感器是电子秤 中的测力装置，可视为阻值随压力而变化的 压敏电阻．小刚从某废旧电子秤上拆下一个 压力传感器，探究其阻值与所受压力大小（不 超过２５０Ｎ）的关系．如图甲是小刚设计的实 验电路图，电源电压恒定，Ｒ０为定值电阻，Ｒ１ 为压力传感器． 第１３题图 （１）连接电路时开关应　断开　；电路中 Ｒ０ 的作用是　保护电路　． （２）闭合开关，发现电流表无示数，                                                                          电压表示 ０３１ 分层作业本·云南物理 模 块 五 电 学 数接近电源电压，电路出现的故障是　Ｒ１断 路　；排除故障后，逐渐增大 Ｒ１受到的压力， 闭合开关，读出电流表和电压表的示数，计算 出对应的Ｒ１的阻值，记录如下表所示．第５次 测量时，电压表示数为 ４Ｖ，电流表示数为 ０．２Ａ，此时 Ｒ１的阻值为　２０　Ω．请根据表 中的数据在图乙中画出Ｒ１随Ｆ变化的关系图 像． 次数 １ ２ ３ ４ ５ ６ Ｆ／Ｎ ０ ５０ １００ １５０ ２００ ２５０ Ｒ１／Ω ６０ ５０ ４０ ３０ １０ （３）通过实验探究可归纳出，Ｒ１的阻值随压力Ｆ 大小变化的关系式为　Ｒ１＝６０－ １ ５Ｆ　，当Ｒ１的 阻值为３２Ω时，Ｒ１上受到的压力是　１４０　 Ｎ，若此压力为压力传感器在电子秤正常工作 时受到的压力，则电子秤应显示　１４　ｋｇ．（ｇ 取１０Ｎ／ｋｇ） １４．（２０２３广西）实验小组在实验时，不慎将灯泡 Ｌ２的玻璃外壳碰碎．他们惊奇地发现Ｌ２几乎 不发光，与其串联的灯泡 Ｌ１不仅没有熄灭， 反而更亮．开关断开后的电路如图甲，Ｌ１和Ｌ２ 都标有“２．５Ｖ　０．３Ａ”字样．针对上述现象， 探究下列问题：玻璃破碎后，Ｌ２的灯丝电阻发 生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？ 第１４题图 （１）玻璃外壳破碎前Ｌ２的电压和电流分别为 １．２０Ｖ和０．２０Ａ；玻璃外壳破碎后，两端的电 压变为０．４０Ｖ，通过的电流变为如图乙所示， 则电流为　０．２２　Ａ．初步分析可知：玻璃破 碎后，Ｌ２电阻　变小　（选填“变大”或“变 小”）． （２）为进一步探究玻璃外壳破碎后Ｌ２电阻变 化特点，对Ｌ１、Ｌ２的电流和电压进行测量，实 验数据记录如表．分析发现，Ｌ１的电阻　大于　 （选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后 Ｌ２ 的电阻． 灯泡 实验 次序 １ ２ ３ ４ ５ ６ Ｌ１、Ｌ２ 电流 Ｉ／Ａ ０．１６０．１８０．２００．２２０．２４０．２６ Ｌ１ 电压 Ｕ１／Ｖ ０．７８１．００１．２０１．５０１．８０２．１０ Ｌ２ 电压 Ｕ２／Ｖ ０．２００．２３０．３００．４１０．５２０．８０ （３）实验中