题目内容
【题目】我市中考实验操作考试时,实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材:额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为10Ω)、规格为“12Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干.
(1)图甲中有一根导线的连接是错误的,请你在错误的导线上打“×”;
(2)闭合开关前,应将滑片P移到最(填“左”或“右”)端;
(3)经检查,电路连接无误,各元件完好,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,出现这种现象的原因是;
(4)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为2.5V时,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是W;
(5)测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的 ,请你帮助分析出这种现象的原因是 .
【答案】
(1)解:如下改正:
(2)右
(3)变阻器的最大阻值过小
(4)0.6
(5)灯的电阻随温度的降低而减小
【解析】解:(1)原电路中,灯短路了是错误的,如下改正: ;(2)闭合开关前,应将滑片P移到阻值最大处即最右端;(3)根据串联电路电压的规律,当电压表示数为2.5V时,变阻器分得的电压U滑=6V﹣2.5V=3.5V,变阻器的电压是电阻电压的 倍,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻:
R滑=1.4×10Ω=14Ω>12Ω.
故闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,出现这种现象的原因是变阻器的最大阻值过小;(4)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,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,示数为0.24A,则小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5×0.24A=0.6W;(5)当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,通过灯的电流也减小了,根据P=UI灯的功率减小,灯丝的温度降低,因灯的电阻随温度的降低而减小,根据P= ,故发现测得的实际功率不等于其额定功率的 .
所以答案是:(1)如上所示;(2)右;(3)变阻器的最大阻值过小;(4)0.6;(5)灯的电阻随温度的降低而减小.
【考点精析】通过灵活运用影响电阻大小的因素,掌握决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)即可以解答此题.
【题目】观察、实验、推理是物理研究的重要手段,物理学家伽利略因观察到比萨大教堂穹顶上吊灯因风不停摆动,发现了摆的重要特性.某兴趣小根据当时情况,准备了小钢球(大小可忽略不计).弹性很小的结实轻细绳等器材组成了图甲装置.在无风的情况下,把小钢球拉离到最低位置(A)x处释放.如图乙所示,小钢球将来回摆动.兴趣小组猜想影响小钢球往返一次的时间因素有:摆绳长l,小钢球质量m,起始小钢球拉离到最低位置(A)的距离x.由此进行实验,用秒表记下小钢球往返的时间.实验数据记录如下:
实验 | 摆绳 | 小钢球 | 最初将小钢球拉至最低 | 小钢球往返动 一次 |
1 | 1 | 50 | 5.0 | 1.99 |
2 | 1 | 50 | 7.0 | 2.00 |
3 | 1 | 50 | 9.0 | 2.00 |
4 | 1 | 100 | 9.0 | 2.00 |
5 | 1 | 150 | 9.0 | 2.00 |
6 | 2 | 50 | 9.0 | 2.83 |
7 | 4 | 50 | 9.0 | 3.99 |
(1)由表中(填表中实验次第序号)三组数据可知:小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关;
(2)由表中笫3、4、5次实验数据分析可知:小钢球往返一次的时间与无关:
(3)由表中第3、6、7次实验数据分折可知:摆绳越长,小钢球往返一次的时间越;
(4)我们生活用的摆钟(如图丙),就是利用这一原理工作的,有人发现正在工作的摆钟往返一次的时间变长了(即钟的走时比准确时慢),则需将摆锤往调(填“上“或“下”).