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28測(cè)量小燈泡電功率知識(shí)點(diǎn)講解與點(diǎn)撥1.伏安法測(cè)燈泡的額定功率:①原理:P=UI②電路圖:③選擇和連接實(shí)物時(shí)須注意:電源:其電壓要高于燈泡的額定電壓?;瑒?dòng)變阻器:(變阻、最大位置)根據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動(dòng)變阻器。電壓表:(并聯(lián)、“+”“-”接線柱)根據(jù)額定電壓選擇電壓表量程。電流表:(串聯(lián)、“+”“-”接線柱)根據(jù)或選擇電流表量程。2.燈泡的亮度是由其所消耗的實(shí)際電功率決定的,與額定電壓和額定功率無關(guān)。3.額定電壓相同的燈泡,額定功率越大的燈絲越粗,電阻越小。4.亮度與小燈泡亮度相當(dāng)?shù)陌l(fā)光二極管,小燈泡燈絲發(fā)熱消耗大量電能,發(fā)光二極管發(fā)熱少,電功率較小。——器材:電能表、秒表原理:方法一:關(guān)閉家庭電路中所有用電器,記下電能表示數(shù)W1,再讓待測(cè)用電器工作一段時(shí)間t,記下電能表示數(shù)W2,則用電器在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能W=W2-W1。方法二:關(guān)閉家庭電路中其他用電器,只讓待測(cè)用電器工作,記錄t時(shí)間內(nèi)電能表的鋁盤轉(zhuǎn)n1轉(zhuǎn),電能表參數(shù)n2(=3000revs/kW﹒h),則(單位:n1——revs,n2——revs/kW﹒h,t——h,p——kW)專題訓(xùn)練一、實(shí)驗(yàn)題1.如圖1,是“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)電路,電源電壓為4.5V且保持不變,小燈泡L的額定電壓為2.5V。(1)連接如圖1所示電路時(shí),開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最(選填“左”或“右”)端。(2)閉合開關(guān)S,觀察到小燈泡L不亮,電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,兩表的示數(shù)均無變化,則故障原因可能是。(3)排除故障后,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,多次實(shí)驗(yàn)并將數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在下表中。分析表中信息,回答下列問題。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A小燈泡亮度電功率P/W1不亮2暗3較暗4正常亮5很亮①小燈泡L在額定電壓下工作時(shí),電流表的指針位置如圖2所示,則電流表示數(shù)為A,小燈泡L的額定功率為W。②第1次實(shí)驗(yàn)中,小燈泡L不亮的原因可能是。③分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn),通過小燈泡L的電流與其兩端的電壓不成正比,其原因可能是。(4)本次實(shí)驗(yàn)所選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是。A.10Ω2AB.20Ω1A【答案】右小燈泡L斷路0.360.90小燈泡L實(shí)際功率太?。ㄆ渌鸢负侠砑纯傻梅郑艚z電阻隨溫度的升高而增大B【詳解】(1)[1]連接電路時(shí),為保護(hù)電路,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大處,由圖可知應(yīng)置于最右端。(2)[2]閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表示數(shù)幾乎為零,可能電路有斷路發(fā)生,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表到電源間是通路,所以電路故障可能是燈泡斷路。(3)[3]如圖所示,電流表所選量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表示數(shù)為0.36A。[4]燈泡的額定電壓2.5V,此時(shí)的電流為0.36A,則燈泡的額定功率為[5]由表中數(shù)據(jù)知,第一次實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器連入電路電阻較大,電路的總電阻較大,電路中電流很小,實(shí)際功率太小,不能使燈泡發(fā)光。[6]燈絲的阻值會(huì)受溫度的影響,溫度越高阻值越大,所以燈泡的電流與兩端的電壓不成正比。(4)[7]由第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,燈泡兩端電壓為0.5V,所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為4V,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),所以滑動(dòng)變阻器電流等于燈泡電流為0.20A,故滑動(dòng)變阻器此時(shí)電阻為故選B。2.在測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,電路已部分連接,如圖甲所示,(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的電壓表接在燈泡兩端;(2)正確接入電壓表后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)等于電源電壓,其故障可能是;(3)排除故障后,移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向(選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為V;(4)移動(dòng)滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I—U圖像,根據(jù)圖像信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W;(5)結(jié)合圖丙的信息思考:能否利用圖甲電路,采用控制變量的方法來“探究電流與電壓的關(guān)系”?并說明理由.,?!敬鸢浮?/p>

燈泡燈絲燒斷了/燈泡與燈座接觸不良B2.50.625不能因?yàn)樾襞莸碾娮钑?huì)隨溫度的升高而增大,它的電阻不是定值【詳解】(1)[1]依題意得,小燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表要接在燈泡兩端,則電壓表的量程選擇0~3V,如圖所示:(2)[2]正確接入電壓表后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)等于電源電壓,說明電路中沒有電流,電壓表與電路連接完好,則故障是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路,則原因可能是燈泡燈絲燒斷了或者燈泡與燈座接觸不良。(3)[3][4]電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,由圖乙得,電壓表的示數(shù)為2.2V,小于燈泡的額定電壓,若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向B端移動(dòng),減小變阻器接入電路中的阻值,使電壓表的示數(shù)為2.5V。(4)[5]由圖像中信息得,當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí),電流為0.25A,小燈泡的額定功率是(5)[6][7]“探究電流與電壓的關(guān)系”要控制電阻不變,而小燈泡的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大,它的電阻不是定值,因此不能利用圖甲電路進(jìn)行探究。3.有一個(gè)額定電壓是2.5V的小燈泡,正常工作時(shí)的電阻約為10Ω,小明想測(cè)量它的額定電功率。實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)、規(guī)格分別為“10Ω

0.5A”和“50Ω

0.5A”的滑動(dòng)變阻器兩個(gè)、導(dǎo)線若干;(1)圖乙是小華根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在圖乙中連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線;(2)小華排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率是W;

(3)小華同學(xué)選用了正確的滑動(dòng)變阻器,且利用如圖(乙)改接正確的電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”,實(shí)驗(yàn)時(shí),她將小燈泡分別換成多個(gè)已知阻值的定值電阻R,保持電壓表示數(shù)始終為如圖丁所示,并記錄各次電流表的示數(shù),在不更換其他器材的情況下,為了能夠完成實(shí)驗(yàn),更換的定值電阻的阻值范圍是:Ω~Ω。【答案】

0.75425【詳解】(1)[1]根據(jù)題意可知,滑動(dòng)變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端電壓,改正后的電路圖,如下圖所示:(2)[2]圖丙中,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流大小為0.3A,燈的額定功率P=UI(3)[3][4]由圖丁知,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,電阻兩端的電壓始終保持2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓U滑=6V?2V=4V電壓表示數(shù)為變阻器分得的電壓的0.5倍,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,當(dāng)變阻器的最大電阻接入電路中時(shí),定值電阻的最大值為0.5×50Ω=25Ω因允許通過變阻器的最大電流為0.5A小于0.6A,故電路中的最大電流為0.5A,由歐姆定律可得,電路的最小電阻由串聯(lián)分壓原理可知,變阻器連入電路中電阻為定值電阻阻值為2倍,根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律R定小+2R定小=12Ω解得R定小=4Ω所以更換的定值電阻的阻值范圍是4Ω~25Ω。4.在測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中,小亮同學(xué)選用的器材有:額定電壓為2.5V的燈泡、電流表、電壓表、開關(guān)、學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器和若干導(dǎo)線等;(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線,將答圖乙中的實(shí)物電路連接完整(要求:向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí),電路中的電流變小,且導(dǎo)線不能交叉);(2)滑片移至某處,電壓表表盤如圖丙所示,其讀數(shù)為U1=V,再讀出電流表的示數(shù)I1,由此算出此時(shí)燈泡電功率P1;(3)小亮同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)滑片P,將兩電表對(duì)應(yīng)的示數(shù)記錄到下表中;實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345電壓表示數(shù)/VU1電流表示數(shù)/AI1則燈泡的額定功率為W,他分析表中數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)燈泡的電阻也在變化,主要原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而?!敬鸢浮?/p>

0.50.6增大【詳解】(1)[1]測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)“一上一下”串聯(lián)接入電路中,由題可知,向右移動(dòng)滑片P時(shí)電流變小,所以滑動(dòng)變阻器接入的阻值應(yīng)變大,由圖乙知,應(yīng)將其左下接線柱接入電路,如下圖所示:(2)[2]由圖丙可知,電壓表使用0~3V量程,分度值0.1,所以電壓表讀數(shù)為0.5V。(3)[3]燈泡電壓等于2.5V時(shí)正常發(fā)光,由表格可知此時(shí)通過燈泡的電流為0.24A,所以燈泡的額定功率P=UI[4]由表中數(shù)據(jù)可知,燈泡兩端電壓越大時(shí),通過它的電流也越大,其實(shí)際功率越大,溫度越高,但電壓變化比電流變化大,所以燈泡電阻增大。5.如圖所示,在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:小燈泡(額定電壓為,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為)、電源(電壓恒為)、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。若實(shí)驗(yàn)室只有R1()、R2()、R3()三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器可供選擇。(1)通過估算,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇,根據(jù)丙圖像信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W;(2)當(dāng)燈泡實(shí)際電壓為額定電壓一半時(shí)的實(shí)際功率為,當(dāng)燈泡實(shí)際電流為額定電流一半時(shí)的實(shí)際功率為,分析圖像丙發(fā)現(xiàn),P2(選填“大于”、“小于”或“等于”);若電源電壓只為,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為;(3)由丙圖可知,小燈泡的電阻隨燈的實(shí)際功率的增大而(選填“增大”、“不變”或“變小”)?!敬鸢浮?.5大于10Ω增大【詳解】(1)[1]當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),變阻器兩端的電壓燈泡的額定電流大約為此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻應(yīng)為的最大電阻太小,的最大電流太小,故應(yīng)選擇。[2]由圖丙可知燈泡額定電流,燈泡的額定功率(2)[3][4]由圖丙可知,燈在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.2A;當(dāng)燈泡實(shí)際電壓為額定電壓一半時(shí),即燈的實(shí)際電壓為1.25V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流約為0.13A,燈的實(shí)際功率為當(dāng)燈泡實(shí)際電流為額定電流一半時(shí),即燈電流為0.1A時(shí),對(duì)應(yīng)的燈的電壓為1V,燈的實(shí)際功率為故大于;燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器的電壓為滑動(dòng)變阻器接入電阻(3)[5]由圖丙可知,電壓為1V時(shí),電流為0.1A,此時(shí)電阻實(shí)際電功率電壓為2.5V時(shí),電流為0.2A,此時(shí)電阻實(shí)際電功率故小燈泡的阻值隨實(shí)際功率的增大而變大。6.在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小昊所在的實(shí)驗(yàn)小組用的電源電壓為,小燈泡額定電壓為,他們連接的實(shí)物電路如圖甲所示。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲實(shí)物電路補(bǔ)充完整(導(dǎo)線不能交叉);(2)連接好電路閉合開關(guān),小昊發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均有示數(shù),無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電流表和電壓表的示數(shù)均不變,且小燈泡很暗,你認(rèn)為可能的原因是;(3)糾正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)小燈泡兩端電壓為時(shí),通過小燈泡的電流如圖乙所示,此時(shí)通過小燈泡的電流為A,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑片向(選填“左”或“右”)移動(dòng);(4)小昊根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的小燈泡的圖像如圖丙所示,由圖像可知,小燈泡的額定功率為W;(5)測(cè)出小燈泡的額定功率后,小昊將小燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為,小昊又將通過小燈泡的電流調(diào)為額定電流的一半,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為,則(選填“大于”、“小于”或“等于”)。【答案】

將滑動(dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱連入了電路0.28左0.75大于【詳解】(1)[1]小燈泡額定電壓為,故電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端,如下圖所示(2)[2]小燈泡很暗,電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表有示數(shù),移動(dòng)滑片兩表示數(shù)沒有變化,說明滑動(dòng)變阻器失去了變阻的作用,故將滑動(dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱連入了電路。(3)[3][4]通過小燈泡的電流如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值,其示數(shù)為;此時(shí)燈泡兩端電壓為,小于燈泡額定電壓,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故應(yīng)將滑片向左移動(dòng)。(4)[5]由圖丙可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為時(shí),通過燈泡的額定電流為,小燈泡額定功率為(5)[6]由圖丙知,小燈泡的實(shí)際電壓是額定電壓一半時(shí)的電流約為,電功率為小燈泡的實(shí)際電流是額定電流一半時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓約為,燈的實(shí)際電功率為則大于。7.在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為,小燈泡的額定電壓為,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為:(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。要求:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大,連線不得交叉;()(2)閉合開關(guān)前,圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至(選填“A”或“B”)端;(3)小宇同學(xué)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示為,若他想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向(選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為;(4)小宇同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的關(guān)系圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是,還可以得出:小燈泡的實(shí)際功率隨電壓的增大而(選填“增大”“減小”或“不變”)。A

A2.2A0.5增大【詳解】(1)[1]燈泡正常發(fā)光時(shí)電流為則電流表選0~0.6A量程,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)接左下接線柱A,把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,如圖所示:(2)[2]為了保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至最大值B端。(3)[3][4]由圖乙知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.2V,而額定電壓為2.5V,所以要增大小燈泡兩端的電壓,則應(yīng)該讓滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小,即把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)小,此時(shí)滑片向A移動(dòng),使電壓表示數(shù)為2.5V。(4)[5]由圖象知,當(dāng)小燈泡的電壓是2.5V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流值為0.2A,額定功率P=UI[6]由圖象知,隨燈泡電壓的增大,通過燈泡電流增大,由P=UI知燈泡實(shí)際功率增大。8.小明學(xué)會(huì)了測(cè)小燈泡的功率后,在老師的啟發(fā)下,進(jìn)一步思考:電流一定時(shí),小燈泡功率跟電阻有什么關(guān)系呢?于是他利用如圖甲所示電路,選用分別標(biāo)有“,”、“,”和“,”字樣的小燈泡、、,測(cè)出它們?cè)陔娏飨嗤瑫r(shí)的電阻和功率,來探究小燈泡功率與電阻的關(guān)系。(1)他將燈接入圖甲電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,幫他將實(shí)物電路連接完整,使變阻器連入電路的阻值最大;(2)電路連接完成后,小明閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至表盤右側(cè),燈泡不亮,電流表無示數(shù),取下燈泡檢查,燈泡完好,重新安裝后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡又亮了,則原來燈泡不亮的原因是;(3)小明排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使通過的電流為,再測(cè)出兩端的電壓,電壓表示數(shù)如圖乙所示,為V,然后算出此時(shí)燈的電阻是,實(shí)際功率是W;(4)換上燈,直接閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)將比圖乙示數(shù)(大/?。?;為保持電流為不變,應(yīng)將滑片P移至原來位置的(左/右)側(cè);再測(cè)出L兩端的電壓,算出的電阻和功率。換上燈,做第三次實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中:次數(shù)燈泡128312(5)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖丙中作出小燈泡功率與電阻關(guān)系的圖象;(6)分析圖象可得結(jié)論:在電流一定時(shí),小燈泡的實(shí)際功率與電阻成關(guān)系;(7)小明完成實(shí)驗(yàn)探究后,將小燈泡換成一只定值電阻接入原電路,探究“電流與電壓的關(guān)系”,得到數(shù)據(jù)如表所示:實(shí)驗(yàn)次數(shù)123分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:;(8)請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)算一算,小明所用定值電阻的阻值是(結(jié)果保留一位小數(shù))。【答案】

燈泡短路0.840.16大右

正比電阻一定時(shí),電流與電壓成正比【詳解】(1)[1]滑動(dòng)變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián),一上一下接線,使變阻器連入電路的阻值最大,滑片在左側(cè),應(yīng)接下方右側(cè)的接線柱,如下圖所示(2)[2]閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至表盤右側(cè),燈泡不亮,電流表無示數(shù),說明電路是斷路,但電壓表與電源相通,說明燈泡發(fā)生短路故障。(3)[3][4][5]電壓表使用的,每一個(gè)大格代表1V,每一個(gè)小格代表,電壓為,又所以可得(4)[6][7]根據(jù)題意可知,燈泡的電阻為換上燈,電阻增大,總電阻增大,根據(jù)串聯(lián)分壓,燈泡分得的電壓增大,電壓表示數(shù)變大;電路電流減小,電流表的示數(shù)將變小。要使電路電流增大到,要減小電路總電阻,滑動(dòng)變阻器的滑片向右側(cè)移動(dòng)。(5)[8]在圖象上分別描出三點(diǎn),用線連接起來。如圖乙。(6)[9]圖像是過原點(diǎn)的直線,分析圖象可得結(jié)論:在電流一定時(shí),小燈泡的實(shí)際功率與電阻成正比。(7)[10]將小燈泡換成一只定值電阻接入原電路,探究“電流與電壓的關(guān)系”,根據(jù)表中數(shù)據(jù)電壓與電流的比值幾乎相等,可得出結(jié)論是:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。(8)[11]定值電阻依次為三次電阻的平均值為所用定值電阻的阻值為。9.如圖所示,在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10Ω,電源電壓為6V;(1)圖甲電路中還有一根導(dǎo)線沒有連接,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整(要求:導(dǎo)線不交叉);(2)連接好電路,檢查無誤后,將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,其原因可能是該滑動(dòng)變阻器的最大阻值(選填“太小”或“太大”);(3)解決問題后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W。實(shí)驗(yàn)次數(shù)小燈泡兩端的電壓U/V通過小燈泡的電流I/A小燈泡的亮度小燈泡的電功率P/W1比正常發(fā)光暗2正常發(fā)光3比正常發(fā)光亮(4)將上表數(shù)據(jù)填完整后進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的,小燈泡的亮度是由其(選填“實(shí)際功率”或“額定功率”)決定的;(5)觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),雖然是同一小燈泡,但通過小燈泡的電流與其兩端的電壓并不成正比,其原因是【答案】

太小0.75實(shí)際功率燈泡電阻隨溫度變化而變化【詳解】(1)[1]“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表與小燈泡并聯(lián),如下圖(2)[2]在連接好電路,檢查無誤后,將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,即此時(shí)變阻器分擔(dān)的電壓過小;根據(jù)串聯(lián)電路具有分壓作用知道,滑動(dòng)變阻器最大電阻值太小。(3)[3]由圖乙知道,電流表選用0~0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.30A,則由P=UI知道,小燈泡的額定功率P=UI=(4)[4]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)和P=UI知道,燈泡兩端的電壓和電流都增大時(shí),實(shí)際功率也會(huì)增大,燈泡變亮;所以,說明小燈泡的亮度是由實(shí)際功率確定的。(5)[5]因?yàn)闊襞蓦娮桦S溫度的變化而變化,所以燈泡中的電流與其兩端的電壓并不成正比。10.小芳在做“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)器材有標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡、兩節(jié)新干電池組成的電源、標(biāo)有“20Ω

1A”字樣的滑動(dòng)變阻器以及導(dǎo)線若干,如圖所示。(1)如圖甲所示,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)電路連接完整,并要求使滑動(dòng)變阻器接入電路后就可以閉合開關(guān);(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表幾乎無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,可能出現(xiàn)的故障是;(3)故障排除后,當(dāng)小燈泡兩端電壓為額定電壓時(shí),電流表的指針位置如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W;小芳改變小燈泡的電壓,測(cè)了幾組數(shù)據(jù),并填入下表,通過分析表格中數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,燈泡的亮度是由燈泡的決定的;實(shí)驗(yàn)次數(shù)燈泡兩端的電壓(V)通過燈泡的電流(A)燈泡的亮度燈泡的功率(W)燈泡的平均功率(W)13較亮2正常發(fā)光32較暗(4)小芳設(shè)計(jì)的表格中有一處不妥,請(qǐng)幫助她指出來;(5)結(jié)合表格內(nèi)的數(shù)據(jù)思考:若利用圖甲中的完整電路,采用控制變量的方法,(選填“能”或“不能”)完成“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn);(6)同組的小麗,又利用家里的電子式電能表和秒表設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)電水壺功率的方案。第一步,只讓電水壺正常工作,記下電能表的指示燈閃爍次所用時(shí)間為;第二步,只讓已知額定功率為的電熱水器正常工作,記下指示燈閃爍次所用時(shí)間為,則電水壺的額定功率表達(dá)式為。(用所測(cè)物理量和已知物理量表示)【答案】

小燈泡斷路0.65實(shí)際功率求燈泡的平均功率不能【詳解】(1)[1]由圖可知,滑動(dòng)變阻器上面的一個(gè)接線柱已經(jīng)連入電路,所以要將下面的一個(gè)連入電路。題目中“使滑動(dòng)變阻器接入電路后就可以閉合開關(guān)”說明滑動(dòng)變阻器連入時(shí)應(yīng)該使滑片位于阻值最大的位置,因此應(yīng)該將右下方的接線柱連入電路,如圖所示:(2)[2]燈泡不發(fā)光,電流表幾乎無示數(shù),說明某處發(fā)生了斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表連向電源的導(dǎo)線是通路,由此判斷小燈泡出現(xiàn)了斷路。(3)[3]電流表選擇的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)為0.26A,根據(jù)[4]分析表中數(shù)據(jù)可得,燈泡的實(shí)際功率越大,燈泡越亮,說明燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的。(4)[5]燈泡的實(shí)際電壓不同,實(shí)際功率就不同,所以求燈泡電功率的平均值沒有實(shí)際意義。(5)[6]采用控制變量法來探究電流與電壓的關(guān)系,需控制電阻一定,由于燈泡電阻受溫度影響,隨溫度升高而增大,燈泡電阻不是定值,所以不能利用圖甲來進(jìn)行探究。(6)[7]小麗借助額定功率為的電熱水器,只讓電熱水器正常工作,記下指示燈閃爍次所用時(shí)間為,此時(shí)消耗的電能為即每消耗,燈閃爍,則指示燈每閃爍一次消耗的電能為只有電水壺工作時(shí),電能表的指示燈,則消耗的電能為電水壺的額定功率為故電水壺的額定電功率為。11.小明用圖甲所示的電路來測(cè)量小燈泡的電功率,已知電源電壓為3V恒定不變,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中滑動(dòng)變阻器連入電路,要求滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮;(2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于(左/右)端;(3)實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,兩電表指針始終處于圖乙所示位置,則一定是接線柱間(填接線柱的數(shù)字編號(hào))出現(xiàn)了(短路/斷路);(4)故障排除后,小明從滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大位置處開始記錄數(shù)據(jù),得到小燈泡U﹣I圖像如圖丙所示,則小燈泡的額定功率是W;(5)在完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明又將圖中的小燈泡換成電阻箱,探究“電流與電阻的關(guān)系”,測(cè)量結(jié)果如下表。表中部分?jǐn)?shù)據(jù)不是本實(shí)驗(yàn)得到,這些數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)序號(hào)是,為了能順利完成實(shí)驗(yàn),他對(duì)電路進(jìn)行如下改進(jìn):①增大電源電壓②增大電阻箱兩端的電壓③換用阻值范圍更大滑動(dòng)變阻器。其中(填序號(hào))是不可行的,選用(填序號(hào))需要重新做另幾組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234電阻5102025電流I/A【答案】

右③和⑦斷路0.753、4①②【詳解】(1)[1]根據(jù)題意,要求滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮,則向左滑時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值變小,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入下面左端的接線柱。如圖所示:(2)[2]在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),在閉合開關(guān)前,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使其接入電路的阻值最大,即最右端。(3)[3][4]根據(jù)圖乙兩表的示數(shù)可知,電流表示數(shù)為0,表明電路中可能存在斷路,電壓表示數(shù)為電源電壓,表明與電壓表并聯(lián)之外的電路為通路,即電壓表到電源兩極的電路是通路,所以故障可能為電壓表測(cè)試的范圍內(nèi)存在斷路,即接線柱③和⑦之間存在斷路。(4)[5]根據(jù)圖丙所示,當(dāng)燈泡兩端電壓為U額=2.5V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流為I=0.3A,則小燈泡的額定功率為(5)[6]由圖丙的數(shù)據(jù),當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入最大阻值時(shí),電路中電流最小為I1=0.1A,此時(shí)電壓為U1=0.5V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得滑動(dòng)變阻器兩端電壓為則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為根據(jù)表格中第3次的數(shù)據(jù),當(dāng)I3=0.05A,此時(shí)電壓為R3=20Ω,則定值電阻兩端電壓為則此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的電阻為而滑動(dòng)變阻器最大電阻為25Ω,所以第3次數(shù)據(jù)不是本實(shí)驗(yàn)得到的;同理第4次數(shù)據(jù)中電流更小,表明滑動(dòng)變阻器接入阻值更大,同樣不能完成測(cè)量。故第3、4次數(shù)據(jù)不是本實(shí)驗(yàn)得到的。[7]①增大電源電壓會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)變阻分得的電壓更多,要求滑動(dòng)變阻器接入的電阻更大,故方案①不可行;②增大電阻箱兩端的電壓,則滑動(dòng)變阻器分得的電壓減小,需要接入的電阻變小,故方案②可行;③本實(shí)驗(yàn)中無法完成3、4次實(shí)驗(yàn)是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器最大電阻過小,換用阻值范圍更大滑動(dòng)變阻器可以完成實(shí)驗(yàn),故方案③可行。綜合上述分析,故方案①不可行。[8]方案②重新設(shè)定了電阻箱兩端的電壓,與原實(shí)驗(yàn)方案中的電壓不同了,故需要重新做另幾組實(shí)驗(yàn)。方案③沒有改變電阻箱兩端電壓,只需繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)即可。12.用圖甲電路測(cè)量小燈泡電功率,電源電壓恒為3V,小燈泡的額定電流為0.2A,額定電壓小于3V:(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài);(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整;(3)電路連接正確后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù),接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是(填序號(hào));A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光(4)問題解決后,某時(shí)刻電流表示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為A,要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向(填“左”或“右”)端移動(dòng),使電流表示數(shù)為0.2A;(5)移動(dòng)滑片P,記錄多組數(shù)據(jù),繪制成I﹣U圖像。根據(jù)圖丙所給信息,計(jì)算出小燈泡的額定功率是W;進(jìn)一步分析圖丙可知,實(shí)驗(yàn)過程中小燈泡的電阻發(fā)生變化,電阻變化的主要原因是?!敬鸢浮繑嚅_

C0.08左0.5燈泡電阻受溫度影響【詳解】(1)[1]為保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。(2)[2]電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓,因?yàn)轭~定電壓小于3V,所以電壓表應(yīng)選擇小量程與燈泡并聯(lián),如圖所示(3)[3]閉合開關(guān)后,電流表有示數(shù),說明電路是通路,所以不用檢查電路是否斷路,燈泡不亮很有可能是連入電路的電阻過大,電路中電流過小造成的,所以下一步操作:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光,不用更換小燈泡,故AB不符合題意,C符合題意。故選C。(4)[4]由圖甲知,電流表使用小量程,分度值0.02A,由圖乙知,電流表示數(shù)0.08A。[5]此時(shí)電路中的電流小于燈泡的額定電流,要測(cè)量小燈泡的額定功率,需減小電路中電阻,即應(yīng)將滑片向左移動(dòng),使電流表示數(shù)增大到0.2A。(5)[6]由圖丙所示I﹣U圖像可知,通過燈泡的電流等于額定電流0.2A時(shí),燈泡兩端電壓等于2.5V,則燈泡的額定功率[7]由圖像知,當(dāng)小燈泡兩端電壓增大時(shí),通過的電流也增大,實(shí)際電功率增大,亮度增大,溫度升高,所以電阻變化的原因是燈泡電阻受溫度影響。13.在測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡(電阻約為10Ω)功率的實(shí)驗(yàn)中,老師給小張?zhí)峁┝艘韵缕鞑模弘娏鞅恚?~0.6A,0~3A)、電壓表(0~3V,0~15V)、開關(guān)、電壓為6V的電源和滑動(dòng)變阻器各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng);小張根據(jù)如圖甲所示的電路圖將各元件連接成如圖乙所示的電路,其中有一個(gè)元件的連接是錯(cuò)誤的,它是(填寫元件名稱);(2)小張糾正電路中的錯(cuò)誤后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示時(shí),則通過小燈泡的電流是A,小燈泡兩端的電壓是V;(3)小張移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,多次測(cè)量通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓,畫出了通過小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象,如圖丁所示,則小燈泡的額定功率是W,小燈泡燈絲電阻隨小燈泡亮度增強(qiáng)而(選填“增大”、“減小”或“不變”)?!敬鸢浮繑嚅_電流表0.21.50.625增大【詳解】(1)[1]為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),保護(hù)電路的開關(guān)應(yīng)斷開。[2]測(cè)量小燈泡額定功率時(shí),把電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電流表串聯(lián),電壓表與小燈泡并聯(lián),由于小燈泡的額定電壓為2.5V,因此電壓表選用0~3V量程,根據(jù)歐姆定律可知,小燈泡在額定電壓下的電流所以電流表使用0~0.6A量程,由電路圖可知電流表只接入一個(gè)接線柱。(3)[3]由圖可知,電流表選擇0~0.6A量程,分度值為0.02A,所以通過燈泡的電流為0.2A。[4]電壓表選擇0~3V量程,分度值為0.1V,所以燈泡兩端的電壓為1.5V。(3)[5]由題意知,燈泡正常發(fā)光時(shí)U=2.5V,由圖象可知,此時(shí)電流I=0.25A,燈泡的額定功率P=UI[6]由圖象可知,通過燈泡電流的變化量小于燈泡兩端的電壓變化量,根據(jù)可知燈泡的電阻增大。14.小華用電源(電壓恒為)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、阻值不同的定值電阻四個(gè)、、、導(dǎo)線若干,探究電流與電阻的關(guān)系。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖的實(shí)物圖補(bǔ)充完整,要求滑動(dòng)變阻器滑片P向右端滑動(dòng)時(shí)接入電路中的阻值變?。唬?)小華將的電阻接入a、b間,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片P使電壓表示數(shù)為,記錄相應(yīng)的電流值;然后將的電阻換成的電阻接入a、b間,閉合開關(guān)后,滑片P應(yīng)向(選填“c”或“d”)端移動(dòng),直至電壓表示數(shù)也為,記下相應(yīng)的電流值;(3)小華在換用電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電阻已經(jīng)損壞,他靈機(jī)一動(dòng),利用現(xiàn)有的幾個(gè)電阻解決了這個(gè)問題。請(qǐng)你寫出小華的做法:;(4)小華將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖像,如圖乙,分析數(shù)據(jù)圖像可知,小華實(shí)驗(yàn)時(shí)V;(5)分析圖像可得結(jié)論:在電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成比;(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小華又將標(biāo)有字樣的小燈泡接入ab兩點(diǎn)間,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使小燈泡逐漸變亮,測(cè)量數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345發(fā)光情況微光較暗不很亮正常發(fā)光發(fā)光較亮電壓3電流①分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):通過小燈泡的電流與小燈泡兩端的電壓不成正比,這是因?yàn)椋虎谛襞莸念~定電功率是W;③小燈泡的亮度是由決定的?!敬鸢浮?/p>

c將與的電阻串聯(lián)接入ab間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大燈泡的實(shí)際功率【詳解】(1)[1]滑動(dòng)變阻器滑片P向右端滑動(dòng)時(shí)接入電路中的阻值變小,說明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲變短,故滑動(dòng)變阻器右下接線柱連入電路中,如圖所示:(2)[2]根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,將定值電阻由改接成的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由串聯(lián)分壓的分壓原理可知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向c端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為不變。(3)[3]根據(jù)串聯(lián)電路的電阻可知,當(dāng)電阻損壞,可以將與的電阻串聯(lián)接入ab間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),此時(shí)ab間總電阻(4)[4]由圖像可知,電阻兩端的電壓(5)[5]由圖像可知,當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻增大,通過導(dǎo)體的電流減小,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的乘積保持不變,故可得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其電阻成反比。(6)①[6]由表中數(shù)據(jù)可知,燈泡兩端的電壓增大,通過燈泡的電流也增大,但燈泡兩端的電壓增加比通過燈泡的電流增加的更快,由歐姆定律可知,小燈泡的電阻隨電壓增大而增大,由可知,電壓和電流都增大時(shí),電功率增大,溫度升高,說明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。②[7]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,燈在額定電壓時(shí)的電流為,則小燈泡的額定功率是③[8]由表中數(shù)據(jù)可知,燈泡兩端的電壓增大,通過燈泡的電流也增大,由可知,燈泡的實(shí)際功率在不斷增大,燈泡的亮度也在不斷增大,因此小燈泡的亮度是由燈泡的實(shí)際功率決定的。15.小李用如圖所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”。(1)如圖甲小李連接的電路有一處錯(cuò)誤,請(qǐng)只改動(dòng)一根導(dǎo)線,使電路連接正確(在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“”,用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法);(2)小李改正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),電路可能的故障是;(3)圖乙是他改正錯(cuò)誤后某次實(shí)驗(yàn)的電流表和電壓表示數(shù),則該定值電阻是(保留一位小數(shù));(4)實(shí)驗(yàn)中小李將電阻換成電阻,閉合開關(guān)后,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向(選填“左”或“右”)端移動(dòng)。正確操作,記下電流表的示數(shù),得到電流隨電阻變化的圖象如圖丙所示,由圖象可得出的結(jié)論是;(5)小李還想做測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn),于是設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路。(阻值已知,小燈泡的額定電壓為已知)①閉合開關(guān)S和,斷開,并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為;②閉合開關(guān)S和,斷,保持滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng),讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U,則小燈泡額定功率的表達(dá)式(用、U、R表示)。【答案】

電阻R短路左【詳解】(1)[1]圖甲中電壓表測(cè)電源電壓是錯(cuò)誤的,應(yīng)測(cè)電阻電壓,如下所示:(2)[2]閉合開關(guān),電流表有示數(shù),說明電路為通路,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電路可能的故障是:電阻R短路或電壓表斷路。(3)[3]圖乙時(shí)他解決故障后某次實(shí)驗(yàn)的電流表和電壓表示數(shù),電壓表選用小量程,分度值為,示數(shù)為,電流表選用小量程,分度值為,示數(shù)為,由得該定值電阻是(4)[4]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由改接成的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2V,記下電流表的示數(shù)。[5]由圖象知,電流與電阻之積為一定值,故可得出的結(jié)論是:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。(5)[6][7]①閉合開關(guān)S和,斷開,并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為;②閉合開關(guān)S和,斷,保持滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng),讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U,圖丁中,開關(guān)S、閉合,斷開,實(shí)驗(yàn)電路是串聯(lián)電路,電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓,調(diào)節(jié)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為小燈泡的額定電壓,然后閉合開關(guān)S、,斷開,電壓表測(cè)定值電阻及小燈泡的總電壓,這個(gè)過程中滑片的位置保持不變,則小燈泡仍然正常發(fā)光。定值電阻R兩端的電壓電路中的電流為則小燈泡的額定電功率為16.某實(shí)驗(yàn)小組利用“伏安法”測(cè)量未知電阻Rx的阻值約為10Ω,電源電壓約為3V。(1)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”,并在圖中補(bǔ)畫出正確的連線;(2)為了減小讀數(shù)誤差,連入電路的電流表應(yīng)選擇0~A量程;(3)排除故障后,小明閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到某位置,電壓表和電流表示數(shù)如圖乙、丙所示,則電阻Rx的阻值為Ω(保留一位小數(shù));(4)實(shí)驗(yàn)中突然電壓表?yè)p壞了,于是他們經(jīng)過思考之后設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,用來測(cè)量另一個(gè)額定電壓為Ux的小燈泡的額定功率,已知定值電阻的阻值為R0,請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①閉合S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為;②閉合S、S2,斷開S1,保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng),記錄電流表的示數(shù)為I;③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=(用Ux、I和R0表示)?!敬鸢浮?.69.3【詳解】(1)[1]“伏安法”測(cè)量未知電阻時(shí),電壓表與電阻并聯(lián),電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,圖中電壓表串聯(lián),電流表并聯(lián)在電阻兩端,因而把電阻右側(cè)導(dǎo)線改接到開關(guān)右側(cè)即可,如圖所示:(2)[2]未知電阻R0的阻值約為10Ω,電源電壓約為3V,當(dāng)變阻器電阻最小時(shí),電路中的最大電流為選擇0~0.6A的量程。(3)[3]電壓表和電流表示數(shù)如圖乙、丙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,大小為2.6V;電流表選用小量程,分度值為0.02A,大小為0.28A,由歐姆定律,電阻R0的阻值為(4)[4][5]在①中,R0與燈泡并聯(lián),電流表測(cè)定值電阻的電流,電流表的示數(shù)為時(shí),定值電阻的電壓為由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈的電壓為Ux,燈正常發(fā)光;在②中,電流表測(cè)燈與R0并聯(lián)的總電流,因電路的連接關(guān)系沒有改變,各電阻的大小和通過的電流不變,燈仍正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,燈的額定電流為則小燈泡額定功率的表達(dá)式為17.利用如圖甲所示的器材測(cè)定額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。(1)小強(qiáng)連接的實(shí)物電路圖如圖甲所示,閉合開關(guān)后,表無示數(shù),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上打“”,并用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接正確;(2)排除故障后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓電流發(fā)光情況不發(fā)光較亮亮明亮(3)某時(shí)刻電壓表的示數(shù)為,為測(cè)量小燈泡的額定功率,接下來應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向(選填“”或“)端移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是;(4)第次實(shí)驗(yàn)時(shí),小燈泡不發(fā)光的原因是;(5)完成實(shí)驗(yàn)后,愛動(dòng)腦筋的小強(qiáng)又設(shè)計(jì)了一種不用電流表測(cè)量額定電壓為的小燈泡的額定功率的方案,設(shè)計(jì)的電路如圖丙所示,其中定值電阻的阻值已知,請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。檢查電路無誤后,閉合開關(guān)和,斷開開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為;,閉合開關(guān)和,斷開開關(guān),讀出電壓表的示數(shù);小燈泡額定功率的表達(dá)式:(用、、表示)?!敬鸢浮侩娏?/p>

A1.25小燈泡的實(shí)際功率太小保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)【詳解】(1)[1]由甲電路圖可知,電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源兩端的電壓有示數(shù),因電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路,所以電路中無電流,電流表無示數(shù)。[2]造成這種現(xiàn)象的原因是開關(guān)與燈泡之間的導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,如圖所示:(3)[3]某時(shí)刻電壓表的示數(shù)為,小于燈泡額定電壓,為測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小變阻器兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小變阻器接入電路的阻值,故接下來應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向A端移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為。[4]此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值,其示數(shù)為,則小燈泡的額定功率為(4)[5]由表中第1次數(shù)據(jù)知,燈的實(shí)際功率為實(shí)際功率太小,故燈不發(fā)光。(5)[6]檢查電路無誤后,閉合開關(guān)和,斷開開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,此時(shí)電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓,故使電壓表的示數(shù)為。[7]保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng),閉合開關(guān)S和,斷開開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)。[8]在中,、和變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端電壓,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為,此時(shí)燈泡正常發(fā)光;在中,、和變阻器仍串聯(lián),電壓表測(cè)與的總電壓,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng),由于電路的連接方式不變,電路中電流不變,電阻不變,燈泡仍正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,兩端的電壓根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn),此時(shí)通過燈泡的電流為小燈泡額定功率的表達(dá)式18.小東計(jì)劃用電源電壓為6V的學(xué)生電源,測(cè)量某小燈泡的額定電功率,他觀察到小燈泡標(biāo)注的額定電壓為2.5V,咨詢老師得知小燈泡電阻約為10Ω。他找來了A、B兩個(gè)不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,銘牌分別標(biāo)有“10Ω,1A”和“50Ω,2A”字樣。(1)圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路未連接完整,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整,要求:滑片向左滑動(dòng)時(shí),小燈泡發(fā)光變亮;(2)開關(guān)在電路連接時(shí)應(yīng)處于斷開狀態(tài),接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至(選填“a”或“b”)端;(3)本實(shí)驗(yàn)中小東應(yīng)該選擇(選填“A”或“B”)滑動(dòng)變阻器;(4)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障可能是;(5)排除故障后,在接下來的實(shí)驗(yàn)過程中,小東觀察電壓表和電流表示數(shù)描繪出了如圖乙所示圖像,則小燈泡的額定功率為W;描繪出來的I﹣U圖像是一條曲線,原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而;(6)測(cè)量“小燈泡的額定功率”小亮在只有一只電壓表的情況下,連接如圖丙所示電路,測(cè)出了額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率(已知電阻R1的阻值為20Ω,電源電壓為4.5V),請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接(選填“a”或“b”),調(diào)節(jié)R2的滑片,使電壓表的示數(shù)為V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;②保持R2的滑片位置不動(dòng),閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接a,此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V;③小燈泡L的額定功率P額=W。【答案】

bB小燈泡短路(或電壓表短路或電壓表斷路)0.6增大b【詳解】(1)[1]滑片向左滑動(dòng)時(shí),小燈泡發(fā)光變亮,說明電路中電流變大,變阻器電阻變小,故變阻器選用左下接線柱與開關(guān)串聯(lián)在電路中,如下圖所示:(2)[2]為了保護(hù)電路,開關(guān)在電路連接時(shí)應(yīng)處于斷開狀態(tài),接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至阻值最大處,即b端。(3)[3]小燈泡額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω,則小燈泡正常工作時(shí)通過電路的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為故選B滑動(dòng)變阻器。(4)[4]閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路為通路,電壓表無示數(shù),說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路,則故障可能是小燈泡短路(或電壓表短路或電壓表斷路)。(5)[5]由圖乙可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),通過燈泡的額定電流為0.24A,小燈泡額定功率為[6]由圖乙可知,當(dāng)燈泡兩端電壓增大,通過燈泡的電流也增大,根據(jù),燈泡的功率變大,溫度升高,燈泡的電阻隨溫度升高而增大。(6)[7][8]實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接b,調(diào)節(jié)R2的滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;②保持R2的滑片位置不動(dòng),閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接a,此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V;③在步驟①中,燈泡與變阻器串聯(lián),R1被短路,電壓表測(cè)燈兩端的電壓,電壓表的示數(shù)為2.5Ⅴ時(shí),小燈泡正常發(fā)光;[9]在步驟②中,R1與變阻器串聯(lián),燈泡被短路,電壓表定值電阻兩端的電壓,此時(shí)電路中的電流為由串聯(lián)電路的規(guī)律,變阻器連入電路的電阻為在①中,由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可知,燈的額定電流為小燈泡的額定功率為19.小明在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω,1A”,如圖所示:(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整;(2)閉合開關(guān)前,圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于(選填“A”或“B”)端;(3)小明閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均無示數(shù),可能出現(xiàn)的故障是(寫一個(gè)原因即可);(4)改正電路后閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,若他想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑片P向(選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V;(5)小明同學(xué)移動(dòng)滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I?U圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W;(6)實(shí)驗(yàn)完成后,小明去掉電流表,增加了兩個(gè)開關(guān),利用滑動(dòng)變阻器也測(cè)出了小燈泡的額定功率,如圖所示,他將變阻器滑片移動(dòng)到最右端,先閉合開關(guān)S和S1,讀出電壓表示數(shù)U,再斷開S1閉合S2,移動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)達(dá)到2.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律:,求得燈絲電阻,得到燈泡的額定功率:,請(qǐng)判斷上述結(jié)果是否有問題,若有問題請(qǐng)分析原因:,為了改進(jìn)實(shí)驗(yàn),再增加一個(gè)已知阻值的定值電阻R0,請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)電路,并畫在方框內(nèi)?!敬鸢浮?/p>

A滑動(dòng)變阻器斷路B0.5見解析【詳解】(1)[1]小燈泡額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω,由歐姆定律,燈泡的額定電流約為所以電流表的量程應(yīng)選0~0.6A,將電流表與燈泡串聯(lián)接入電路中,如圖所示:(2)[2]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處,即A端。(3)[3]閉合開關(guān),電流表沒有示數(shù),可能電路中出現(xiàn)斷路,電壓表沒有示數(shù),說明電壓表與電源沒有連通,可能是滑動(dòng)變阻器斷路。(4)[4]由圖甲可知,電壓表使用0~3V量程,分度值為0.1V,示數(shù)為2.2V,燈的額定電壓為2.5V,要測(cè)量小燈泡的額定功率,需增大燈泡兩端電壓,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故應(yīng)將圖甲中滑片P向B端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V。(5)[5]當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),燈泡正常發(fā)光,由圖像可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí),電流為0.2A,則小燈泡的額定功率(6)[6]移動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)達(dá)到2.5V時(shí),變阻器的阻值不是20Ω,故利用串聯(lián)分壓規(guī)律計(jì)算燈絲的電阻錯(cuò)誤,計(jì)算燈泡的額定功率錯(cuò)誤。[7]由于原電路圖中沒有電流表,增加一個(gè)已知阻值的定值電阻R0與原電壓表組合替代電流表,如下圖所示,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡正常工作,然后通過開關(guān)S1、S2的斷開或閉合改變測(cè)量電壓表的位置,從而間接的測(cè)量出燈泡正常工作時(shí)的電流,利用P=UI即可計(jì)算出燈泡的額定功率。20.某小組同學(xué)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),選用如下器材:電源、規(guī)格合適的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)、“5Ω、10Ω、20Ω和30Ω”的定值電阻各一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)小明連接的電路接錯(cuò)一條導(dǎo)線,請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”,并畫出正確的導(dǎo)線。()(2)改正連接錯(cuò)誤后,用10Ω定值電阻替換5Ω電阻后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)保持不變,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則控制不變的電壓為V。(3)正確完成數(shù)次實(shí)驗(yàn)后,得到如下數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:電壓一定時(shí),電流與電阻成。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電阻R/Ω電流I/4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,來測(cè)量一個(gè)額定電壓為U0的小燈泡的額定功率,已知定值電阻的阻值為R0,請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:①只閉合開關(guān)S和,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,直到電流表的示數(shù)為,此時(shí)燈泡正常發(fā)光。②只閉合開關(guān)S和另一個(gè)開關(guān),保持滑片不動(dòng),讀出此時(shí)的電流表示數(shù)I。③小燈泡的額定功率:P額=。【答案】

3反比S2【詳解】(1)[1]原電路圖中,定值電阻與變阻器并聯(lián),且電壓表與定值電阻串聯(lián)是錯(cuò)誤的,在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,定值電阻、變阻器和電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在定值兩端,如下圖所示:(2)[2]實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,根據(jù)分壓原理,定值電阻兩端的電壓變大,探究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓不變,由圖乙可知,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.3A,定值電阻兩端電壓為U定=IR=0.3A×10Ω=3V(3)[3]由表格中數(shù)據(jù)可知,電流與電阻的乘積為U′=I′R′=0.6A×5Ω=3V電壓為一定值,則電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比(4)[4][5][6]閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,燈泡與R0并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電流表測(cè)量通過R0的電流,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表示數(shù)為時(shí),R0兩端的電壓為U0,則燈泡兩端的電壓為U0,即此時(shí)小燈泡正常發(fā)光。只閉合開關(guān)S、S1,燈泡與R0并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電流表測(cè)量燈泡與R0的總電流,保持滑片位置不變,記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)為I;燈的額定電流則小燈泡的額定功率表達(dá)式21.在“測(cè)量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓U額=2.5V。(1)如圖甲,有一根導(dǎo)線未連接,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整;(2)連接完電路,閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,電表完好,則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了(選填“短路”或“斷路”);(3)故障排除后,移動(dòng)滑片P到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示為V;此時(shí)要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向(選填“左”或“右”)端移動(dòng);(4)移動(dòng)滑片P,記下多組數(shù)據(jù),并繪制圖丙所示的U﹣I圖像,由圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W;(5)小明還發(fā)現(xiàn)圖線在電流較小時(shí)是直線,隨著電流增大,圖線變成了一條曲線,如圖丙所示,造成這種變化的原因是;(6)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明進(jìn)行了反思,如果電壓表被損壞了,能不能換成其他的實(shí)驗(yàn)器材來完成實(shí)驗(yàn)?zāi)???jīng)過思考,他用了一個(gè)已知阻值為R0的電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān),借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,也測(cè)出了燈泡的額定功率,請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)“1”,移動(dòng)滑片,調(diào)節(jié)電流表的示數(shù)為合適值I0,此時(shí)燈泡正常發(fā)光;②再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)“2”,保持滑片的位置不動(dòng),讀出電流表的示數(shù)I;③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=。(用I、I0和R0表示)【答案】

短路1.8左1見解析I0R0(II0)【詳解】(1)[1]小燈泡的額定電壓是2.5V,所以電壓表選擇0~3V的量程,把電壓表和小燈泡并聯(lián)即可,正確連接如圖:(2)[2]閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,電流表有示數(shù),說明電路的通路,電壓表無示數(shù),說明電壓表測(cè)量導(dǎo)線兩端的電壓,所以可能是小燈泡短路。(3)[3][4]由圖乙可知,電壓表使用的0~3V量程,每一個(gè)大格代表1V,每一個(gè)小格代表0.1V,電壓為1.8V。此時(shí)小燈泡兩端的電壓是1.8V,要使小燈泡兩端的電壓是2.5V,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓要減小,根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知,需要減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻,所以滑動(dòng)變阻器向左移動(dòng)。(4)[5]由圖像丙可知,小燈泡在2.5V下的額定電流是0.4A,小燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.4A=1W(5)[6]燈絲的電阻隨溫度影響較大,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,燈絲溫度越高,燈絲的電阻越大,所以出現(xiàn)一條曲線。(6)[7]閉合開關(guān)S1,將S2撥到觸點(diǎn)“1”,此時(shí)燈泡與電阻R0并聯(lián),電流表測(cè)量通過的R0電流,移動(dòng)滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為I0時(shí)燈泡正常發(fā)光,燈泡的額定電壓U額=I0R0再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)“2”,保持滑片的位置不動(dòng),讀出電流表的示數(shù)I,電流表測(cè)燈與定值電阻的總電流,由于電路的連接關(guān)系沒有改變,根據(jù)各用電器的電阻和電壓均不發(fā)生改變可知,通過定值電阻的電流不變,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得,通過燈的額定電流I額=II0則燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=U額I額=I0R0(II0)22.在“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5V。(1)如圖1實(shí)物電路中,有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谛枰鸪膶?dǎo)線上畫“×”,并在圖中補(bǔ)連一條正確導(dǎo)線(要求導(dǎo)線不能交叉);(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮且兩電表無示數(shù)。為判斷故障,將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電壓表有示數(shù),小燈泡仍然不亮。則電路發(fā)生的故障是;(3)多次改變滑動(dòng)變阻器的阻值,記錄多組電流表、電壓表讀數(shù),如下表所示。根據(jù)表中信息,計(jì)算小燈泡的額定功率是W;U/VI/A(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小華設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路,測(cè)量小燈泡的額定功率,已知滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為R0,小燈泡的額定電流為I額,電源電壓不變。實(shí)驗(yàn)方案如下:①按電路圖連接電路。②只閉合開關(guān),移動(dòng)R1滑片,使電流表的示數(shù)為I額,此時(shí)燈泡正常發(fā)光;③只閉合開關(guān),保持R1滑片位置不動(dòng),移動(dòng)R2的滑片,使電流表示數(shù)為I額;④接第③步繼續(xù)操作,將R1的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I1,再將R1的滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I2,則小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=(用I額、I1、I2、R0表示)。【答案】

滑動(dòng)變阻器斷路0.9S1S2【詳解】(1)[1]由圖甲知,電壓表串聯(lián)在了電路中,應(yīng)將其與燈泡并聯(lián),將滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電路圖如圖所示:(2)[2]小燈泡不亮,兩電表無示數(shù),電路可能有斷路發(fā)生,將電壓表改接在滑動(dòng)變阻器下面兩接線柱上,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),此時(shí)電壓表兩接線柱到電源兩極間是通路,則說明與電壓表并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器斷路。(3)[3]由表格可知,當(dāng)時(shí),,小燈泡的額定功率為(4)[4][5][6]②閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,使電流表的示數(shù)為燈泡正常發(fā)光;此時(shí)燈泡與串聯(lián);閉合開關(guān),保持滑片位置不動(dòng),移動(dòng)滑片,使電流表的示數(shù)為;此時(shí)與串聯(lián),因?yàn)殡娐分须娏魅詾?,所以;保持滑片位置不?dòng),將此滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為。將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得解得,小燈泡額定功率的表達(dá)式為23.在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。小剛選用的實(shí)驗(yàn)器材有定值電阻(5Ω、19Ω、15Ω、20Ω和30Ω)、規(guī)格為“30Ω1A”的滑動(dòng)變阻器、電壓恒為6V的電源、電壓表、電流表、開關(guān)和若干導(dǎo)線。(1)圖甲是小剛連接的實(shí)物電路,其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在該導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線正確連線;(2)小剛改正錯(cuò)誤后,用開關(guān)試觸,發(fā)現(xiàn)電壓表指針迅速擺到表盤最右端,而電流表的指針幾乎不動(dòng),則電路故障的原因可能是定值電阻(選填“斷路”或“短路”);(3)排除故障后,小剛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑片,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為V,斷開開關(guān),將5Ω電阻換成10Ω電阻,將滑片移到最端,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為Ω;(4)將30Ω電阻接入電路后,無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,都達(dá)不到所控制的電壓值,小剛和同學(xué)討論后決定,將電源電壓調(diào)至不大于V,就可以滿足實(shí)驗(yàn)要求,通過多次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成;(5)完成實(shí)驗(yàn)后,小剛又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,測(cè)出了額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,電源電壓未知,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為35Ω,請(qǐng)你完成下面的步驟:①(填三個(gè)開關(guān)的閉合與斷開情況),此時(shí)電壓表測(cè)量電源兩端的電壓,其示數(shù)為6V;②閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為V,小燈泡正常發(fā)光;③保持滑片位置不動(dòng),只閉合開關(guān)S,讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為2V,再將滑片移到最上端,讀出電壓表示數(shù)為5V;④小燈泡額定功率P額=W?!敬鸢浮?/p>

斷路2.5右145反比閉合開關(guān)S、S1和S2【詳解】(1)[1]電路圖中,電流表與電阻并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,電阻、滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在電阻兩端,如下圖所示:(2)[2]用開關(guān)試觸,電流表的指針幾乎不動(dòng),說明電路可能斷路;電壓表指針迅速擺到表盤最右端,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,即電路故障的原因可能是定值電阻斷路。(3)[3]調(diào)節(jié)滑片,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為2.5V。[4]斷開開關(guān),將5Ω電阻換成10Ω電阻,為了保護(hù)電路,更換電阻后,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)阻值最大處,即最右端,然后閉合開關(guān)。[5]研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需控制定值電阻兩端的電壓不變,即2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓U滑=UUV滑動(dòng)變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入10Ω電阻時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻(4)[6]小剛把30Ω電阻接入電路中,為了達(dá)到所要控制的電壓2.5V,此時(shí)電路中的電流滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)的電源電壓故將電源電壓調(diào)至不大于5V,就可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。[7]多次實(shí)驗(yàn)后,根據(jù)數(shù)據(jù)可知,定值電阻兩端電壓保持2.5V不變,故可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(5)①[8]閉合開關(guān)S、S1和S2,燈泡被短路,此時(shí)電壓表與定值電阻并聯(lián),所以電壓表測(cè)量電源兩端的電壓,其示數(shù)為6V。②[9]閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,燈泡與定值電阻串聯(lián),調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為3.5V,小燈泡正常發(fā)光。④[10]在步驟①中,電源電壓為U=4.5V;在步驟②中,燈與滑片以下電阻絲R滑下的電阻串聯(lián),電壓表測(cè)其電壓,當(dāng)電壓表示數(shù)為3.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈兩端的電壓U額=UU滑下燈正常發(fā)光;在步驟③中,只閉合開關(guān)S,燈泡與滑動(dòng)變阻器最大阻值串聯(lián),電壓表接在滑動(dòng)變阻器的滑臂上;保持滑片位置不動(dòng),讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為2V,再將滑片移到最上端,讀出電壓表示數(shù)為5V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得R滑下∶R滑大=U滑下'∶U滑大=2∶5因滑動(dòng)變阻器的最大阻值為35Ω,故R滑下=14Ω,由歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過滑動(dòng)變阻器的電流即燈的額定電流小燈泡的額定功率P額=U額I額24.一只小燈泡的額定電壓為,正常發(fā)光時(shí)的電流約為,實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量這個(gè)小燈泡的額定功率,實(shí)驗(yàn)室中有如下器材:電壓表、電流表、開關(guān)、兩節(jié)新干電池、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)如圖甲是小組同學(xué)連接的部分電路。請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整(要求:滑片向右移動(dòng)時(shí),小燈泡變暗)。(2)連接好電路,閉合開關(guān),進(jìn)行了幾次測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W。電壓電流電功率平均電功率(3)老師指出小組同學(xué)設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)的表格有誤,請(qǐng)你說出表格不合理之處是:。(4)實(shí)驗(yàn)過程中小組同學(xué)看到小燈泡的亮度不斷發(fā)生變化,請(qǐng)你根據(jù)此現(xiàn)象提出一個(gè)可探究的問題?(5)請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中用描點(diǎn)法畫出小燈泡的圖像,觀察小燈泡的圖像還可以得出的信息是(寫出一條即可)。(6)另一小組同學(xué)相互討論后設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,也測(cè)出了該小燈泡的電功率(小燈泡的額定電壓為),已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R。請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①。②保持的滑片位置不變,將的滑片移動(dòng)到最右端,讀出并記錄電壓表的示數(shù)為U;③小燈泡額定功率的表達(dá)式(用R、和U表示)?!敬鸢浮?/p>

0.65設(shè)計(jì)平均電功率一欄燈泡亮度與實(shí)際電壓有什么關(guān)系

,燈絲電阻隨溫度升高而增加將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端,移到的滑片,使電壓表的示數(shù)為【詳解】(1)[1]滑動(dòng)變阻器接一個(gè)上接線柱和一個(gè)下接線柱,根據(jù)滑片向右移動(dòng)時(shí),小燈泡變暗確定滑動(dòng)變阻器左下接線柱接入電路,由題意可知,小燈泡的額定電壓為,故電壓表應(yīng)選量程,見下圖:(2)[2]當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為,電流為,此時(shí)小燈泡的額定功率為(3)[3]小燈泡在額定電壓下的電功率為額定功率,在不同電壓下小燈泡的電功率不同,故不能將不同電壓下的電功率取平均值,這個(gè)表格設(shè)計(jì)不合理的地方是設(shè)計(jì)求平均電功率一欄。(4)[4]當(dāng)燈泡兩端電壓改變時(shí),燈泡亮度改變,據(jù)此現(xiàn)象提出的可探究的科學(xué)問題為:燈泡亮度與實(shí)際電壓有什么關(guān)系?(5)[5]根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線,如圖所示:由像可知,燈絲的電阻隨溫度升高而增大。(6)[6]將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端,移動(dòng)的滑片,使電壓表的示數(shù)為。[7]保持的滑片位置不變,將的滑片移動(dòng)到最右端,讀出并記錄電壓表的示數(shù)為U,此時(shí)電壓表測(cè)量的是燈泡和兩端的總電壓,兩端電壓為流經(jīng)的電流,即燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流因滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R,所以小燈泡額定功率的表達(dá)式25.小虎和同學(xué)們?cè)谧鲭妼W(xué)實(shí)驗(yàn)過程中:(1)小虎和同學(xué)們經(jīng)過討論,依次完成了“探究電流與電壓的關(guān)系”三次實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì),如圖甲、乙、丙所示。由圖甲改進(jìn)為圖乙是為保證實(shí)驗(yàn)過程中這一因素不變;由圖乙改進(jìn)為圖丙是因?yàn)槭褂没瑒?dòng)變阻器既能保護(hù)電路,又能通過調(diào)節(jié)使電阻R兩端的電壓(填“改變”或“保持不變”)。圖丁是小虎連接的實(shí)物電路。(2)在繼續(xù)用圖丁的實(shí)物電路探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),小虎先將5Ω電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為2V,記下電流值;再將5Ω電阻換成10Ω電阻,他下一步操作是:將滑動(dòng)變阻器的滑片向(填“A”或“B”)端移動(dòng)。(3)小虎和同學(xué)們完成上述探究活動(dòng)后,想測(cè)量一只額定電壓為2V小燈泡的額定功率,但發(fā)現(xiàn)電壓表被別的同學(xué)拿走了,于是他借助一個(gè)的電阻,設(shè)計(jì)了如圖戊所示的電路,也測(cè)出了小燈泡的額定功率。具體操作如下:①只閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為A時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光;②只閉合開關(guān)S1、S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,讀出電流表示數(shù)為I。③P燈=(用已知量和測(cè)量值表示?!敬鸢浮侩娮韪淖傿【詳解】[1][2]研究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,要控制電阻不變,而燈的電阻隨溫度的改變而改變,故由圖甲改進(jìn)為圖乙是為保證實(shí)驗(yàn)過程中電阻這一因素不變;為得出普遍性的結(jié)論,要多次測(cè)量,由圖乙改進(jìn)為圖丙是因?yàn)槭褂没瑒?dòng)變阻器既能保護(hù)電路,又能通過調(diào)節(jié)使電阻R兩端的電壓改變。[3]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由改接成的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向B端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2V。[4]只閉合開關(guān)S1、S3定值電阻和小燈泡并聯(lián),電流表測(cè)量通過小燈泡的電流,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路電壓相等,為了讓小燈泡兩端的電壓為額定電壓2V,可以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為0.2A時(shí),這時(shí)小燈泡兩端的電壓和定值電阻兩端電壓相等,大小為小燈泡恰好正常發(fā)光。[5]在②中,電流表測(cè)燈與R并聯(lián)的總電流,因電路的連接關(guān)系沒有改變,各電阻的大小和通過的電流不變,燈仍正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,燈的額定電流為燈的額定功率的表達(dá)式26.測(cè)定小燈泡的額定功率。某實(shí)驗(yàn)興趣小組想測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率,從實(shí)驗(yàn)室找來了電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)如圖甲所示為該小組一同學(xué)所連的實(shí)驗(yàn)電路,剛閉合開關(guān)后,向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表示數(shù)

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