2025年中考物理二轮复习提升训练:探究用电器的电功率实验
2025-01-14
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内容正文:
2025年中考物理二轮复习提升训练:探究用电器的电功率实验
一、实验探究题
1.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,电源电压为6V;
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 (要求:导线不交叉);
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5V,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 (选填“太小”或“太大”);
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。若要使小灯泡变得更亮一些,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的电功率P/W
1
2.2
0.28
比正常发光暗
0.62
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.32
比正常发光亮
0.90
(4)将上表数据填完整后进行分析,发现小灯泡的亮度是由其 决定的;
(5)观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是 ;若实验中出现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则原因是 。
(6)若将灯泡换成定值电阻,则可进行研究的实验是____(选填序号)
A.电流与电压的关系 B.电流与电阻的关系 C.电压与电阻的关系
2.如图甲,在测量小灯泡电功率的实验中,小蓝选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。已知每节干电池的电压略低于1.5V,滑动变阻器规格为“ 1A”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,电流表、电压表示数均为0,移动滑片P,两电表指针都不偏转。将与电压表“3”接线柱相连的导线从C端拆下,用拆下端分别:试触电流表“”接线柱时,电压表指针不偏转;试触电流表“0.6”接线柱时,电压表指针偏转。若电路只有一处故障,则可能是电流表出现 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,重新开始实验。当滑片P位于变阻器阻值最大处时,闭合开关,电压表示数为0.8V,电流表示数为0.17A,小灯泡不发光,原因是灯泡的电功率 。
(4)移动滑片P,改变小灯泡两端电压,再进行三次实验,实验数据如下表。第3次实验中,电压表示数如图乙所示,该示数为 V。
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
U/V
0.8
2.5
3
I/A
0.17
0.28
0.23
0.3
(5)根据实验数据,采用描点的方式,画出小灯泡的图象,如图丙所示:
图象中的阴影部分面积表示小灯泡的 ,数值为 ;
通过小灯泡的电流与其两端的电压 (选填“成”或“不成”)正比。
(6)电源电压为 V。
3.小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验,如图所示,电源(电压恒为4.5V).小灯泡(额定电压为2.5V),电流表、电压表各一个,一个滑动变阻器(20Ω 2A),开关,导线若干。
(1)图甲是小明连接的错误电路,请在应改动的一根导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法 :
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,逐步移动滑片,看到图20乙所示的电压表示数,为使灯泡正常发光,应向 (选填“左”或“右”) 端移动滑片P。
(4)利用上述器材,在不改变电路的情况下,小明认为还可以继续探究电流与电压的关系,你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5) 为进一步探究电流与电阻的关系, 小明找来四个定值电阻(10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),将灯泡依次换成以上定值电阻,并设定其两端电压恒为2.5V,在将 30Ω电阻接入电路时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数变为 2.5V,于是小明想在前面已使用的三个电阻中选一个串联接入电路来继续实验,下列说法正确的是 ____.
A.只能选10Ω的
B.只能在10Ω或15Ω中任选一个
C.在 10Ω、15Ω、25Ω中任选一个
D.无论选哪一个接入电路都无法完成实验
4.在“测电阻”的实验中,用器材如下:电源、未知阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关一个、电流表、电压表、导线若干组装电路如图所示。
(1)连接电路时,开关应 。请用笔画线代替导线,将实物图连接完整;
(2)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是 (选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,移动滑片P,测得电流表和电压表的示数马上就计算得出了定值电阻的阻值,这样做合理吗? (选填“合理”“不合理”),接下来的操作是 ;
(5)用以上的实验装置,还可以完成下列哪组实验的探究?
A.电流与电压的关系 B.电流与电阻的关系 C.测小灯泡的电功率
5.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V保持不变,所用小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮 ;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来首先应该操作的是 (填序号);
A.检查电路是开断路
B.检查电路是开短路
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示.分析图像可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会 (选填“增大”“不变”或“减小”);小灯泡的额定功率为 W;
(5)若将小灯泡换成定值电阻,该电路还可以进行的实验有 (请写出一个即可)。
6.某实验小组的同学用图甲所示器材测量不同电压下小灯泡的电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“20Ω;1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线.在图甲中把电路连接完整 ;
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,则电路中出现的故障是 ;
(3)排出故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动;
(5)测量小灯泡的电功率 (选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是 ;
(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测 (选填“电压”或“电流”)值有偏差导致所测小灯泡的电功率 (选填“偏大”或“偏小”)。
7.小明学习了电学知识后,在实验室找来了一个额定电压为“”的小灯泡,计划测定该小灯泡正常发光时的电阻和功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为,滑动变阻器规格为“,”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实物图连接完整 ;(要求闭合开关后,滑片右移,灯泡变亮)
(2)连接好电路后闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表均没有示数;移动滑片后,发现灯泡仍然不亮,电流表和电压表仍然没有示数。则电路的故障可能是 ;
A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动,同时注意观察 (选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光;
(4)经过多次测量,小明绘制了小灯泡的图像,如图丙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为 ,小灯泡的额定功率为 W;
(5)小明和小华经过思考,将电压表改装为间接测量电阻大小的仪表,分别设计了如图丁所示的方案(电源电压恒定不变),并进行了以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为、、,闭合开关,电压表指针分别指向、、的刻度线,并在表盘相应位置标出了电阻的数值(图戊),以此方法再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了。由以上数据可知:电源电压为 V,定值电阻的阻值为 ;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻值 (大于/小于/等于)小明改装的电压表所能测量的最小电阻值。
8. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,如图,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω。
(1)小明连接电路时,还有最后一根导线没有连接好,如图甲,小华同学当时指出连接电路时操作不合理,请你指出操作存在的问题(没有连接的导线除外,不需要改动): 。小明纠正电路连接后,进行实验;
(2)实验中,如图甲,小明同学移动滑片P,观察到此时电压表示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片P向 端移动(选填“左”或“右”)直到电压表的示数为2.5V,此时电流表如图乙,则小灯泡的额定功率是 W;
(3)小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验中,小明将滑片移到A时,小灯泡特别亮,一会儿就熄灭,此时小灯泡烧坏,此时电流表示数马上变为零,灯泡两端电压接近 V;
(5)小明又取了一个规格完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,小明仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变细,导致实际功率变 的缘故(选填“大”或“小”)。
9.小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到 (选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是 ;(填选项符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是 A;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为 W;
(7)小丽根据小灯泡的I-U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”),你认为原因是 。
10.如图所示,在测量额定电压为的小灯泡的电功率的实验中,电源电压恒为。
(1)请按图甲所示将图乙的实物电路连接完整;
(2)小明连接好并检查了电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表示数始终为零,而电流表示数变化明显。电路的故障可能是 ;
(3)排除故障后闭合开关,滑片移至某处时,电压表示数为,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片适当向 (选填“右”或“左”)端移动一些,眼睛注意观察 (选填“滑动变阻器的滑片”“小灯泡的亮度”“电压表的示数”或“电流表的示数”)。当小灯泡正常工作时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)3次实验的记录数据见表格,小明准备用公式来计算小灯泡的平均电功率,以减小误差,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
实验次数
1
2
3
小灯泡两端的电压
2.5
1.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.28
0.4
小灯泡的电功率
0.42
1.2
小灯泡的亮度
很亮
较暗
最亮
(5)进一步分析表中数据可以看出小灯泡的电阻值是逐渐增大的,本质原因是 (选填“电压”“电流”或“灯丝温度”)增大引起的。
11.某实验小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中,设计了如图甲所示的电路图,并进行实验。(小灯泡的额定电压为2.5V)
(1)该小组的同学所依据的实验原理是 。
(2)连接电路时开关应该 。
(3)图乙是该小组的一位同学连接的电路,其他同学指出电路中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改接正确。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,改变小灯泡两端的电压进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在下表中
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
(5)小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的亮度取决于其 (选填“实际”或“额定”)功率
12. 在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的实验中,电源电压恒定不变。
(1)在图甲中找出连接错误的一根导线,并在该导线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)该实验的原理是 ;
(3)开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于 (选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则此时电路故障可能是 ;
(5)故障排除后,闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则待测灯泡的电流为 A,额定功率为 W;
(6)为了测量另一小灯泡的额定功率,小玲同学设计了如图丙所示的电路,其中定值电阻的阻值为Ro=10Ω,小灯泡的额定电压为U额=3V,测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A;接着将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I=0.8A,则小灯泡的额定功率P额= W。
13.某同学测定小灯泡的额定功率,选用的电源电压恒为4.5V,小灯泡标有“2.5V”。
(1)根据图甲,请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整;
(2)完成电路连接。闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭,为避免这一现象应在连接电路时 (写出相应操作过程);
(3)改正错误后,闭合开关小灯泡不亮,但发现电流表有示数,请分析小灯泡不亮的原因是 。
(4)调节滑动变阻器电流表示数如图丙时,灯泡正常发光。则小灯泡的额定功率是 。
14.在一次测量小灯泡额定功率的实验中,所用电源由两节新干电池串联组成,小灯泡上标有“”字样小灯泡额定功率约为聪明而粗心的小刚连接了如图甲所示的电路。
(1)同组的小明发现电路连接有错,如果闭合图甲所示电路的开关,电压表的示数约为 ,电流表的示数约为 ,小灯泡的发光情况为 选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”。
(2)小明主张拆了以后重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置,电路就能测量小灯泡额定功率。请在图甲中画出小刚改动的那条导线。
(3)待改接好电路后,在实验时,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
(4)小明同学继续移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的关系图象,根据图象可知:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 选填“增大”、“减小”或“不变”。
(5)有的同学认为“把小灯泡换成定值电阻,该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系”,你认为这种说法 。选填“正确”或“错误”
15.如图所示,小明在做“测量小灯泡的电功率”实验,使用的学生电源电压已调为5V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P置于 端(选填“A”或“B”)。闭合开关并缓慢移动滑片P,发现电流表指针有明显偏转,电压表示数为0V,经检查,发现电路中只有一处发生故障,则可能是小灯泡 路;
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡的额定功率为 W;
(4)完成测量后,小明用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡继续“探究电流与电阻的关系”,其余器材及实验电路连接均不变;
①先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2V,记录电流表的示数;接着将电路中的5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻,移动变阻器滑片P使 (请补充关键的实验步骤),并记录电流表的示数;
②最后将电路中的10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻,缓慢移动变阻器的滑片P,发现电压表示数始终不能调为2V,小明通过计算发现:利用现有的器材,只需要将定值电阻两端的电压控制在 V到3V的范围内,也可以完成探究。
16. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,待测小灯泡上标注的功率模糊不清,只能看清标有2.5V字样,所用电源为2节新干电池。
(1)图甲所示为小亮同学连接的实物图的一部分,请你用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,电流表示数变大;②连线不能交叉 ;
(2)连接好电路后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表也有示数,但两表示数均很小,导致这一现象的原因可能是____;
A.小灯泡断路
B.电压表断路
C.滑动变阻器接入的阻值太大
(3)小灯泡能够发光后,移动滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,示数为 V,要测量小灯泡正常发光时的电功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)移动滑动变阻器的滑片P并记录了多组数据,作出了如图丙所示的小灯泡的图像,由图像可计算出小灯泡正常发光时的电功率为 W,电阻为 Ω,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω;
(5)小灯泡的图像是一条曲线,说明灯丝的电阻是会变化的,实验结束后,小亮摸了摸小灯泡发现灯泡的温度升高了,这说明 是影响灯丝电阻大小的因素。
答案解析部分
1.(1)
(2)太小
(3)0.75;右
(4)实际功率
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大;灯泡断路
(6)A
【解答】(1)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡应串联在电路中,电压表与小灯泡并联,如图所示:
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5V,即此时变阻器分担的电压过小,根据串联电路具有分压作用可知:滑动变阻器最大电阻值太小;
(3)由图乙,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;若要使小灯泡变得更亮一些,电路中电流应变大,电阻变小,变阻器的滑片P应向右移动;
(4)根据表格中的数据和P=UI可知,灯泡两端的电压和电流都增大时,实际功率也会增大,灯泡变亮;所以小灯泡的亮度是由实际功率确定的;
(5)因为灯泡电阻随温度的变化而变化,所以灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比;若实验中出现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明电路中的电阻过大,即灯泡断路,电压表串联在电路中;
(6)A、把小灯泡换成定值电阻后,电阻阻值一定,由电压表可测出电阻两端的电压,电流表可测通过电阻的电流,移动滑动变阻器的滑片可改变定值电阻两端的电压,因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”实验,故A可行;
B、探究电流与电阻的关系时,要记录电流随电阻的变化关系,而实验中只有一个电阻,故B不可行;
C、探究电压与电阻的关系,要记录电压随电阻的变化关系,而实验中只有一个电阻,故C不可行;
故答案为:A。
【分析】(1)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡应串联在电路中,电压表与小灯泡并联;(2)为使灯泡电压降低到2.5V,根据串联电路具有分压作用分析此时变阻器分担的电压过小的原因即可;
(3)根据电流表小量程读数,由P=UI求灯的额定功率,要使灯泡更亮,电路中电流应变大,电阻变小,据此分析;
(4)根据表中数据分析灯泡的亮暗与实际功率的关系;
(5)灯泡电阻受温度影响,灯泡电阻随灯泡电压变化而变化,若实验中出现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明电路中的电阻过大,据此分析;
(6)探究电流与电压的关系,需要控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,探究电流与电阻的关系,需要保持定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,据此分析解答。
2.(1)B
(2)断路
(3)偏小
(4)1.5
(5)额定功率;0.7W;不成
(6)4.2
【解答】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
故答案为:B。
(2)闭合开关后,电流表、电压表示数均为0,说明电路可能断路,电压表与电源没有连通;将与电压表“3”接线柱相连的导线从C端拆下,用拆下端试触电流表“0.6”接线柱时,电压表指针偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,若电路只有一处障,则可能是电流表出现断路。
故答案为:断路。
(3)当滑片P位于变阻器阻值最大处时,闭合开关,电流表示数为0.17A,此时灯泡实际功率为,小灯泡不发光,说明灯泡实际功率太小。
故答案为:偏小。
(4)由图甲可知,电压表选用小量程;第3次实验中,电压表示数如图乙所示,电压表分度值为0.1V,其示数为1.5V。
故答案为:1.5。
(5)图丙中阴影部分面积等于UI,由P=UI可知,阴影部分面积表示小灯泡的实际功率。由表中第2次实验数据可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.28A,阴影部分面积的数值为PL=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W;
由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。
故答案为:实际功率;0.7;不成。
(6)当滑片P位于变阻器阻值最大处时,闭合开关,电压表示数为0.8V,电流表示数为0.17A,滑动变阻器两端电压为U滑=I1R滑=0.17A×20Ω=3.4V;
则电源电压为U=U1+U滑=0.8V+3.4V=4.2V;
故答案为:4.2。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。
(2)闭合开关后,电流表、电压表示数均为0,说明电路可能断路,电压表与电源没有连通;电压表指针偏转,说明电压表与电源连通,与电压表并联的电路断路了,若电路只有一处障,则可能是电流表出现断路。
(3)当滑片P位于变阻器阻值最大处时,闭合开关,小灯泡不发光,说明灯泡实际功率太小。
(4)由图甲可知,电压表选用小量程;电压表分度值为0.1V,其示数为1.5V。
(5)图丙中阴影部分面积等于UI,由P=UI可知,阴影部分面积表示小灯泡的实际功率。
根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。
(6)当滑片P位于变阻器阻值最大处时,闭合开关,电压表示数为0.8V,电流表示数为0.17A,求出滑动变阻器两端电压,再求出电源电压。
3.(1)
(2)断路
(3)右
(4)错误
(5)B
【解答】(1)要测小灯泡功率,电压表应与灯泡并联,由图甲知,电压表测总电压,修改后电路如图所示:
(2)电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极相连,因此电路故障为与电压表并联的小灯泡断路;
(3)电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,就要减小变阻器的电压,根据分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大;电流与电压和电阻有关,在探究电流与电压关系时应保持电阻不变,但灯泡在不同电压下电阻
是不同的,所以不改变电路的情况下,无法探究电流与电压的关系;
(5)由题知,探究电流与电阻的关系,定值电阻两端电压恒为2.5V,若将30Ω电阻连入电阻中,由串联电路特点和欧姆定律有:IR=I,则:,即,解得R总=54Ω,变阻器连入电路的阻值和串联接入的电阻之和:R'= R总-R=54Ω-30Ω=24Ω,所以不能选用25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,因为滑动变阻器的最大值为20Ω,所以需要再串联接入的电阻最小值为:R串联= R'- R滑大= 24Ω-20Ω=4Ω,故能在10Ω或15Ω中任选一个,故ACD错误,B正确;故答案为B。
【分析】(1)本实验中,电压表应与灯泡并联;
(2)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极相连,据此判断出故障位置;
(3)根据图示电压表读数,然后根据电表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向;
(4)灯泡电阻是变化的,根据控制变量法分析原因;
(5)根据串联电路特点和欧姆定律计算串联电阻的范围。
4.断开;;B;断路;不合理;见解析;A
【解答】1)为了电路安全,连接电路时应将开关断开。
[2]电路为串联电路,滑动变阻器要“一上一下”接入电路,电路图如图所示
(2)为了电路安全,闭合开关前,滑动变阻器滑片要处于B端。
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是断路,
(4)获得一组数据就得出结论,误差较大,接下来应移动滑片P,获得多组电压和电流值,再通过取平均值的方式减小误差。
(5)A.探究电流与电压的关系,要控制定值电阻阻值不变,实验时可通过移动滑动变阻器的滑片获得多组电流与电压值,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系,需要更换不同阻值的定值电阻,故B不符合题意;
C.测小灯泡的电功率,需要小灯泡,故C不符合题意。
故选A。
综上
第1空、断开;第2空、
第3空、B;第4空、断路;第5空、不合理;第6空、见解析;第7空、A
【分析】
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
3、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
5.;左;C;增大;0.5;伏安法测电阻或电阻一定时,研究通过导体的电流与导体两端电压的关系
【解答】(1)滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮,滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路的电阻应减小,所以应接滑动变阻器右下接线柱。
(2)为了保护电路,滑动变阻器应以最大阻值接入电路,将滑动变阻器的滑片P滑到最左端。
(3)如图所示电流表和电压表都有示数,可考虑是灯泡实际功率太小,所以应该移动滑动变阻器的滑片P,AB不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(4)由图像可知,当小灯泡两端的电压增大时,电流也增大,但电压跟电流比值增大。小灯泡两端的电压增大时,所以灯丝的电阻会增大。当灯泡正常发光时电压为2.5V,通过小灯泡电流为0.2A,所以小灯泡的额定功率:;
(5)若将小灯泡换成未知定值电阻R,根据可以测量电阻的阻值。
故答案为:;左;C;增大;0.5;伏安法测电阻或电阻一定时,研究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
【分析】(1)滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮,小灯泡的实际功率变大,会变亮。
(2)为了保护电路,闭合开关S前,滑动变阻器应以最大阻值接入电路。
(3)电流表和电压表都有示数,说明电路是通路,可考虑是灯泡实际功率太小。
(4)由图像可知,当小灯泡两端的电压增大时,电流也增大,但电压跟电流比值增大。例如当灯泡两端电压为1V时通过小灯泡的电流约为0.1A,根据求出阻值;小灯泡两端的电压增大时,所以灯丝的电阻会增大。
当灯泡正常发光时电压为2.5V,由图知,通过小灯泡电流为0.2A,利用公式计算出小灯泡的额定功率。
(5)若将小灯泡换成未知定值电阻R,用电压表测量电阻R两端电压,电流表测量通过电阻R电流,根据可以测量电阻的阻值。
6.;灯泡断路;0.76;B;不需要;见解析;电流;偏大
【解答】(1)小灯泡L的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,电流表串联接入电路,由小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,通过灯泡的电流小于
电流表应该选择小量程,连线如图所示:
(2)闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数明显,可能是灯泡断路。
(3)如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其值为0.2A,小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
(4)灯在额定电压下正常发光,当灯的实际电压大于额定电压时,灯的实际功率大于额定功率,故测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应增大灯两端的电压,由分压原理,应减小变阻器连入的电阻,故将滑动变阻器的滑片向B端滑动。
(5)灯在额定电压下正常发光,在不同电压下,小灯泡的电功率不同,故测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
(6)图丙中,电压表与灯并联,电压表测量灯的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表测灯泡和电压表电流之和,其示数大于通过灯的实际电流,故该实验所测小灯泡电功率偏大。
综上第2空、灯泡断路;第3空、0.76;第4空、B;第5空、不需要;第6空、见解析;第7空、电流
第8空、偏大
【分析】根据电路故障分析、电表的连接、电功率的计算、串联分压、测量灯泡电功率填空
1、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析,不需要多次测量求取平均值
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,需要增大灯两端的电压时,减小变阻器连入的电阻,故将滑动变阻器的滑片向B端滑动。
7.;C;右;电压表;12;3;4.5;10;大于
【解答】(1)从电源的正极出发,依次连接开关、灯泡、滑动变阻器、电流表到电源的负极,要求滑片向右移动灯泡变亮说明电路中电阻变小,故滑动变阻器接入右半段,电压表并联在灯泡的两端,由于灯泡的额定电压是3.8V,故电压表选择0~15V量程,电路连接如图:
(2)A、若灯泡断路,电压表串联在电路中,灯泡不发光,电流表无示数,电压表测电源电压(有示数),不符合题意,故A错误;
B、若小灯泡短路,电路为通路,则电流表有示数,又因电压表并联在灯泡两端则电压表示数为零,不符合题意,故B错误;
C、若变阻器断路,整个电路断路,灯泡不发光,电流表和电压表都无示数,符合题意,故C正确;
D、若滑动变阻器短路,电路为通路,灯泡发光、电流表和电压表都有示数,不符合题意,故D错误;
故选:C;
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压表选用大量程,分度值0.5V,其示数为4V,小于灯泡额定电压6V,要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故接下来他应该将滑动变阻器的滑片向右移动,同时眼睛注意观察电压表,直到灯泡正常发光;
(4)由图丙可知,小灯泡正常发光时,电压为6V,电流为0.5A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
;
小灯泡的额定功率为:
;
(5) ① 由题意可得,在小明的方案中,电阻箱阻值为时,电压表示数为1.5V,由串联分压原理可得:
①;
当电阻箱阻值为时,电压表示数为2V,由串联分压原理可得:
②;
联立①②,解得电源电压,。
① 小明的设计方案中,当电阻箱电阻变小时,电压表示数变小,故对电路不会造成安全问题;而小华的设计方案中,由串联分压原理可知,因为电压表测电压,当电阻箱阻值变小时,两端电压变大,故电压表示数变大,因为不能超过电压表的量程,所以小华改装后的电压表所能测的最小电阻值大于小明改装的电压表所能测量的最小电阻值。
故答案为:;C;右;电压表;12;3;4.5;10;大于。
【分析】(1)要求闭合开关后,滑片右移,灯泡变亮,则电流变大,变阻器阻值变小,所以变阻器应选择右下接线柱和任意一个上方接线柱串联到电路中。
(2)电流表无示数,则电路可能发生断路,电压表也无示数,说明电压表的两端没有与电源连通。
(3)根据电压表使用方法进行读数。为测定该小灯泡正常发光时的电阻和功率,应增大灯泡的电压,根据串联分压规律,应减小变阻器的电压,则应减小变阻器的阻值,则应向右移动滑片。
(4)根据串联分压规律列方程求出电源电压和定值电阻阻值,电压表测电阻箱电压,电阻箱阻值变小时,根据串联分压原理,电压表示数减小,不存在安全问题。
(5)串联电路电压之比等于电阻之比,据此列式解答。
8.(1)连接电路时,开关闭合
(2)左;0.6
(3)变大
(4)6
(5)小
【解答】 (1)操作存在的问题:连接电路时,开关没有断开;变阻器连入电路中的电阻不是最大;
(2)电压表示数为2V,说明小灯泡两端的电压小于其额定电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器两端的电压,所以应向左端移动滑片,眼睛注视电压表,使灯泡两端的电压为额定电压2.5V;
根据甲、乙图,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,其读数为0.24A,所以小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(3)因为当小灯泡两端电压增大时,其实际功率也增大,灯丝的温度升高,小灯泡电阻将变大,而电压表与电流表的示数之比为小灯泡电阻的大小,因此两者比值将变大;
(4)灯泡烧坏,电路断路,电压表与电源两极相连,电压表测电源电压,示数为6V;
(5)灯丝发光时发生升华而变细,电阻变大,根据灯泡的计算公式 可知,在电压不变的情况下,功率变小,灯泡变暗。
故答案为:(1)连接电路时,开关没有断开;变阻器连入电路中的电阻不是最大;(2)左;0.6;(3)变大;(4)6;(5)小。
【分析】 (1)连接电路时,为保护电路,连开关要断开;变阻器连入电路中的电阻最大;
(2)电压表示数为2V,说明小灯泡两端的电压小于其额定电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器两端的电压,所以应向左端移动滑片;
在进行电流表的读数时,注意量程和分度值。将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率;
(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大,由此分析解答;
(4)灯泡烧坏,电路断路,电压表与电源两极相连,电压表测电源电压;
(5)根据功率的计算公式分析。
9.;断开;最左;B;0.14;右;0.625;增大;电压增大,小灯泡发光越亮,灯丝温度越高,电阻越大
【解答】测量灯泡电功率时,
(1)测量灯泡电功率时,电压表与小灯泡并联,电流表串联,将灯泡右侧接线柱改接到电压表的左侧,改正如图:
;
(2)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
(3)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表有示数,则灯泡断路,电压表串联进电路,测量电源电压,故ACD不符合题意,B符合题意,故选B。
(4)根据图乙,电流表选择小量程,分度值为0.02A,故电流表示数为0.14A。
(5)根据题意,小灯泡两端电压为2.0V,小于小灯泡的额定电压 ,为了使小灯泡两端电压达到额定电压,应增大小灯泡两端电压,减小滑动变阻器接入电路中的阻值,应向右端移动滑动变阻器的滑片。
(6)由图丙可知,小灯泡的额定电流为I=0.25A,计算小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(7)根据图丙,小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大,即小灯泡的电阻增大,原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电压表和灯泡并联;
(2)连接电路时,开关断开,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(4)根据电流表的量程和指针位置,测量电流大小;
(5)若增大灯泡的电压,需要减小滑动变阻器的电阻;
(6)根据P=UI,计算电功率;
(7)灯丝电阻随温度的升高而变大。
10.;小灯泡短路;左;电压表的示数;0.9;错误;灯泡的实际功率是变化的,取平均值无意义;灯丝温度
【解答】测量灯泡电功率时,
(1)实验时,电压表与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,连接小量程,如图所示:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化明显,小灯泡不亮,电压表示数始终为零,与电压表并联的位置短路,是小灯泡短路。
(3)闭合开关,电压表示数为,若测量小灯泡的额定功率,则需要小灯泡两端的电压为额定电压,根据串联分压规律可知,要增大小灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,减小滑动变阻器的阻值,应将滑动变阻器的滑片适当向左端移动一些。眼睛观察电压表的示数,直至示数为2.5V。
根据图丙,电流表分度值为0.02A,示数为0.36A,计算小灯泡的额定功率为
;
(4)计算小灯泡的平均电功率,以减小误差,做法是错误的,因为灯丝电阻随温度的变化而变化,导致灯泡的功率不是定值,取平均值无意义。
(5)灯丝的电阻受温度的影响,小灯泡的电阻值是逐渐增大的,本质原因是灯丝温度增大引起的。
【分析】(1)根据灯泡的额定电压,判断电压表量程和灯泡并联;
(2)在串联电路中,电压表、电流表无示数,电压表测量以外的位置断路;
(3)若增大灯泡分压,需要减小滑动变阻器的电阻;根据P=UI,计算电功率;
(4)灯泡在不同电压时,电功率不同,计算平均值无意义;
(5)灯丝电阻随温度的变化而变化。
11.;断开;;0.7;实际
【分析】 (1)测电功率的实验原理:P=UI;
(2)为保护电路,连接电路时应断开开关;
(3)实验中,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联;
(4)根据P=UI计算出第3组的电功率值;
(5)当灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡的功率等于额定功率,灯泡的亮度与实际功率有关,且实际功率越大,灯泡越亮。
【解答】(1) 根据P=UI可知,只要用电压表(伏特表)测出小灯泡两端的电压、用电流表(安培表)测出通过小灯泡的电流,就可以间接测量出小灯泡的电功率了.即用伏安法测小灯泡的电功率.为了测量不同电压下的电功率,我们要用串联滑动变阻器的办法,来控制加在灯泡两端的电压。
(2)为保护电路,确保安全,连接电路时开关应该断开。
(3)从电源正极出发,标出电路中的电流路径,发现灯泡与电流表之间的导线是错误的,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,因此需将灯泡右侧接线柱与滑动变阻器、电压表之间的导线连接,正确连线如下图
(5)灯泡的额定功率是指灯泡两端电压为额定电压时的功率,由表可知,灯泡的额定功率为
由表格分析可知,灯泡的实际功率越大,灯泡的亮度越大,故小灯泡的亮度取决于其实际功率。
12.(1)
(2)
(3)B
(4)灯泡断路
(5)0.3;1.14
(6)0.3;1.5
【解答】(1)小灯泡额定电压为3.8V,所以电压表应选用大量程与灯泡并联,作图如下:
(2)伏安法测小灯泡额定功率的实验原理是。
(3)为保护电路,开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处,即B端。
(4)灯泡不亮,电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压,此时,电路故障可能是灯泡断路,电压表串联到电路中,导致电阻过大,电流过小,电流表没有示数,灯泡不亮。
(5)闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流的大小为0.3A。则额定功率为
(6)测量时,先闭合开关S和S1,此时灯泡和并联后再与变阻器串联,电流表测电流,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,则此时电流表示数应为
接着将S1断开,S2闭合,此时连接方式不变,电流表测灯泡和总电流,电流表的示数为I=0.8A,则灯泡额定电流为
所以小灯泡的额定功率为
【分析】 (1)根据灯泡额定电压确定电压表量程;
(2)该实验的原理是P=UI;
(3)为了保护电路,开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处;
(4)闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(5)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用P=UI求出灯泡额定功率;
(6)灯在额定电压下正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用,故将定值与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为0.3A时,由并联电路电压的规律,灯的电压为U额=3V,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与定值电阻并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI求出灯的额定功率。
13.(1)
(2)将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处
(3)小灯泡的实际功率太小
(4)0.65W
【解答】(1)由题意可知,小灯泡的额定电压为2.5V,在电压表选择0~3V量程,由图丙可知,电流表选择0~0.6A 量程,电压表并联在小灯泡两端,如图所示:
(2) 第1空、 闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭这种现象,是流经小灯泡的电流过大,使得小灯泡电流过载,烧坏了,为避免这一现象应在连接电路时将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;故该空填“ 将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 ”;
(3) 第1空、 闭合开关,电流表有示数,表示电路是通路,小灯泡不亮原因是滑动变阻器连入电路的电阻太大,导致通过小灯泡的电流太小,小灯泡的实际功率太小;故该空填“ 小灯泡的实际功率太小 ”;
(4) 由图丙可知, 电流表选择0~0.6A量程, 示数为: 0.26A, 小灯泡的额定功率是:
故该空填“ 0.65W ”。
【分析】 首先根据题意确定电压表和电流表的量程并正确连接电路。分析出现灯泡异常现象的原因是电流过大,得出应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处来避免。根据电流表有示数而灯泡不亮,判断是滑动变阻器电阻大导致通过灯泡的电流小、实际功率小。最后根据电流表读数计算出小灯泡的额定功率。
14.(1)3.0;0;不发光
(2)
(3)0.5
(4)增大
(5)正确
【解答】(1) 第1、2、3空, 图中电流表与灯并联,电流表将灯短路,灯不亮;电压表与变阻器、电流表串联在电路中,因电压表内阻很大,根据欧姆定律,电路中电流几乎为0,即电流表示数为0,根据分压原理,电压表示数接近电源电压为 。故第1空填“3.0”、第二空填“0”、第二空填“不发光”;
(2)连接灯的右接线柱与变阻器金属杆左端的连线错误,所以将连接变阻器金属杆左端的线改接在电压表的左接线柱即可实现电压表与灯并联,电流表串联在电路中的目的。如图所示:
(3) 第1空、 由图丙知,灯额定电压2.5V对应的电流为0.2A,灯的额定功率P额 = U额。第该空填“0.5”;
(4)第1空、由图丙知,通过灯的电流随灯两端的电压的增大而增大,根据 ,灯的电功率也随电压的增大而增大。第该空填“增大”;
(5)第1空、探究导体中的电流与电压的关系时,应控制导体的电阻不变,将灯换成定值电阻,这个条件即可实现,所以,可以用来探究导体中的电流与电压的关系,说法正确。第该空填“正确”。
【分析】(1)电路的连接错误在于将电压表串联在电路中,而将电流表与灯并联了,根据欧姆定律分和分压原理;
(2)将电压表并联在灯的两端,将电流串联在电路中,据此找出连接错误的连线;
(3)根据图丙找出额定电压下对应的电流,根据P额=U额I求灯的额定功率;
(4)根据图丙可知,灯的电流随电压的增大而增大,根据I I得电功率的变化;
(5)探究导体中的电流与电压的关系时,应控制导体的电阻不变,据此判断.
15.;B;短;0.2;0.5;电压表示数为2V;2.5
【解答】(1)滑动变阻器接线柱一上一下连接,与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即B端,可以保护电路;闭合开关移动滑片P,电流表指针有示数,说明电路是通路;电压表示数为0,说明电压表并联的支路短路或电压表短路或电压表断路,可能是小灯泡短路。
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5V,根据图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,小灯泡的额定功率为:。
(4)探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,故将电路中的5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻,移动变阻器滑片P使电压表示数为2V。当使用阻值为20Ω的定值电阻实验时,根据串联分压特点可知:,
故定值电阻两端的电压的最小值为:。
【分析】(1)连接滑动变阻器时,接线柱一上一下;
(2)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(3)根据P=UI,计算电功率;
(4)探究电流和电阻关系时,电压表处电阻变大,滑动变阻器取值变大,电压表不变;根据定值电阻的最大阻值和滑动变阻器的最大阻值,计算电压表的取值范围。
16.(1)
(2)C
(3)2.3;B
(4)0.625;10;2
(5)温度
【解答】1)变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻, 片P向右移动时, 电阻变小,据此作图
2) 电压表有示数,电流表也有示数,但两表示数均很小,表明电灯泡的电压和电流较小,所以 滑动变阻器接入的阻值太大 ,C正确AB错误
综上选C
3) 电压表示数如图乙所示,示数为 2.3V, 要测量小灯泡正常发光时的电功率 ,灯泡的电压需要增加,所以要减小变阻器电阻,向B移动
综上第1空为2.3;第2空为B
4) 移动滑动变阻器的滑片P并记录了多组数据,作出了如图丙所示的小灯泡的图像,由图像可计算出小灯泡正常发光时的电功率为 2.5V×0.25A=0.625W,电阻为2.5V/0.25A=10Ω,变阻器电压为0.5V,电流为0.25A,所以电阻为5V/0.25A=2Ω
综上第1空为0.625;第2空为10;第3空为2
5) 温度 是影响灯丝电阻大小的因素。
综上 第1空为温度
【分析】根据测量电灯泡的功率填空
1、变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,变阻器的作用除了改变电阻外还可以起到保护电路的作用,所以在连接好电路后,变阻器阻值应该调节到最大阻值处
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压增加,表明变阻器电阻较大分压过多导致,所以要减小变阻器电阻
3、欧姆定律或者电功率的计算:欧姆定律U=IR,电功率P=UI,具体可知正常发光的电压为2.5V,电流为0.25A,据此计算
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