题目内容
【题目】图甲是模拟调光灯。电源电压为4.0V;小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”;铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端,回形针P可以在铅笔芯上自由滑动,该调光灯在使用时,以下说法错误的是( )
A. 闭合开关,移动P能连续调光
B. 闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.15W
C. 在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡将不安全
D. 小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W
【答案】B
【解析】
(1)当铅笔芯电阻全部接入电路中时,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据图象读出符合要求的电流和电压,然后判断灯泡是否能发光,然后判断移动P时能否连续调光;
(2)铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比,据此求出P滑到距A点10cm处和P滑到距A点2.5cm处接入电路中的电阻,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据图乙读出符合要求的电流和电压,根据求出小灯泡的实际功率,灯泡两端的电压大于额定电压下时将不会安全;
(3)根据求出小灯泡“刚亮”和正常发光时的功率,然后得出小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光时的实际功率变化范围。
A、当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处的电流相等,由可知,电源的电压:,即,
由图乙可知,灯泡两端的电压UL=0.4V,通过灯泡的电流IL=0.12A,即电阻全部接入电路中时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”,所以,闭合开关,移动P能连续调光,故A正确,不符合题意;
B、因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比,所以P滑到距A点10cm处,接入电路中的电阻:,
则电源的电压:,即,
由图象可知,此时灯泡两端的电压UL′=0.8V,通过灯泡的电流IL′=0.16A,则此时小灯泡的实际功率:,故B错误,符合题意;
C.P滑到距A点2.5cm处,接入电路中的电阻:,
则电源的电压:,即,
由图象可知,灯泡两端的电压UL″=2.5V,通过灯泡的电流IL′=0.3A,此时灯泡正常发光,所以,在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C正确,不符合题意;
D.小灯泡“刚亮”时的实际功率:,
小灯泡正常发光时的实际功率:,
所以,小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W,故D正确,不符合题意。
故选B。
【题目】在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,小明同学设计了如甲图所示的实验电路。
(1)在测量A点电流时,小明连接了如图乙所示的电路图。闭合开关前,他检查发现,若闭合开关,两只小灯泡________(选填“发光”或“不发光”),电流表指针________(选填“不动”、“正常偏转”或“迅速向右偏转超过最大值”)。他发现这是该电路中,一根导线连接错误造成的,请在这根据线上打“×”,然后画出正确的连接位置
__________。
(2)在连接实物电路时,开关应该________(选填“断开”或“闭合”),在事先不能估计被测电流大小的情况下,可以用________法,选择合适的量程。
(3)若某同学在实验前,发现电流表的指针如图丙所示,则接下来他应该进行的操作是________;若闭合开关后,发现电流表指针仍然如图丙所示,则造成该现象的原因是________。
(4)测完一组数据后,为了使实验结论具有普遍性,小明换上另外两个________(选填“规格相同”或“规格不同”)的小灯泡,重复上述实验,并将数据记录在了下面的表格中。
A点电流IA/A | B点电流IB/A | C点电流IC/A |
0.44 | 0.22 | 0.66 |
0.28 | 0.46 | 0.75 |
通过表格数据,在误差允许范围内,我们得到并联电路电流规律是:________。(用文字表述)
【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω
2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。
(_______)
(2)小彬把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是_____(写出一种可能性);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_____A。
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,应把变阻器滑片向_____(选填“A”或“B”)滑动,同时眼睛盯住_____表使其示数不变,记录此时另外一个电表的示数。
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3)实验记录的多组数据如下表所示,分析数据可得出结论:_____。
实验次数 | 定值电阻/Ω | 电流表示数/A |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(5)探究中若换用50Ω的定值电阻接入电路,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终_____(填“大于”“小于”或“等于”)所需电压,故此电阻在本次实验中不能使用。
(6)完成上述实验后,小雪想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。她用电阻丝Rx替换了原来的定值电阻,闭合开关后发现电压表已损坏,于是将其拆除,在不改变其他电路元件的连接方式的情况下小雪也完成了实验。请在框中画出实验电路图
(_______)
简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)。实验步骤:
Ⅰ、断开开关,按照电路图连接实物:
Ⅱ、将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,_____;
Ⅲ、_____。则待测电阻的表达式为:Rx=_____。