内容正文:
专项提优·河北物理
重
难
题
型
专
练
值为 5Ω的定值电阻 R0,一个量程为 0~0.6
A的电流表,一个量程为0~15V的电压表,开
关和导线若干.请你选择器材设计能够完成测
量的实验方案,在方框内画出实验电路图.
实 验 11 测量小灯泡的电功率
16.小明同学在实验室做“测量小灯泡电功率”实
验中,如图甲所示.电源电压恒为 4.5V,小灯
泡标有“2.5V”字样,电流表、电压表、滑动变
阻器 (20Ω 3A)、开关各一个,导线若干.
甲
乙
第16题图
(1)正确连接导线后,闭合开关,小灯泡立即发
出明亮耀眼的光并很快熄灭,小明的操作不当
之处是 闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑
片移至阻值最大处 .
(2)小明更换相同规格的小灯泡后,检查电路
无误后闭合开关,逐渐移动滑片,看到电压表
示数为 2V,为使小灯泡正常发光,应向 右
(选填“左”或“右”)端移动滑片.
(3)小明根据实验数据绘制了小灯泡的 U-I
图像,如图乙①所示.观察图像,发现 AB部分
为直线,BC部分为曲线.为便于分析,将线段
AB延长做出图像,如图乙②所示.比较①、②两
图像,发现两图像间的距离随着电流的增大而
增大,说明 灯丝电阻随温度升高而增大 .
根据图像计算小灯泡的额定功率 P额 = 0.
625 W.
【拓展】小红要测量小灯泡的额定功率,实验室
提供的器材如下:符合要求的电源、额定电压
为 U额的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变
阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线
若干.她设计了如图丙所示的电路进行实验,
请帮助小红将实验电路补充完整.连接好电路
后,请将操作步骤补充完整:
a.将开关 S扳向 1 (选填“1”或“2”),调节
滑动变阻器,使电压表示数为 U额;
b.将开关 S扳向另一侧,保持滑动变阻器的滑
片不动,记录电压表的示数 U;
c.小灯泡的额定功率 P= .
(用已知量或所测量的物理符号表示)
第16题图丙
实 验 12 探究电流产生的热量与哪些因素有关
17.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些
因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封
着初温、质量相同的空气.
第17题图
(1)本实验从能量转化的角度分析,是在探究
电能转化为 内 能的规律;
(2)利用甲装置可探究电流产生的热量与
电阻 (选填“电流”或“电阻”)的关系,通
电一段时间后,与 右 (选填“左”或“右”)
侧容器相连的U形管中液面的高度差较大;
(3)通过观察乙装置, 左 (选填“左”或
“右”)侧容器中导体产生的热量较多.由此可
知,在电阻和通电时间相同时,电流越 大 ,
导体产生的热量越多.该装置 不能 (选填
“能”或“不能”)解释“电炉丝热得发红,而连
接它的导线却几乎不发热”;
【拓展】乙装置中的电阻 R3的作用主要是使通
过电阻R1和 R2的电流 不相等 (选填“相
等”或“不相等”),为了使实验现象更明显,可
以将R3换成阻值 更小 (选填“更大”或“更
小”)的电阻
.
43
专项提优·河北物理
重
难
题
型
专
练
三、教材拓展实验
18.(数字化实验)小明在实验室发现了一个可以
测固体压强的传感器,使用时只需将传感器的
贴片贴到待测面,当该面与其他表面接触挤压
出现压力时,电脑上便可以显示此时的压
强值.
甲 乙
丙
第18题图
(1)如图甲所示,长方体木块的密度为 0.6
g/cm3,棱长分别为 La、Lb、Lc,小明为了得到该木
块的高 La,于是将贴片贴至长方体木块的 bc
(选填“ab”“bc”或“ac”)面,再将该面向下放置
在水平桌面上,电脑所显示的压强为 600Pa,
即该木块高 La= 0.1 m.然后利用同样的办
法得到 Lb=0.2m,Lc=0.4m.
(2)如图乙所示,将一正方体铁块放置在木
块上表面,电脑显示压强为 1600Pa,则铁块
质量为 8 kg.
(3)如图丙所示,将此铁块的下表面贴上贴片,
放置在空水槽里,此时压强为 8000Pa,再向水
槽中加水至 刚好浸没铁块 ,此时铁块对水
槽底部的压强为 7000Pa,则铁的密度为 8×
103 kg/m3.
【拓展】再加水至液面升高5cm,则铁块对水槽
底部压强为 7000 Pa.
19.在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是
否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源
电压 U恒为 8V,滑动变阻器规格为“20Ω
2A”,小灯泡