题目内容
【题目】小丽利用如图甲电路测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V),电流表(0﹣0.6A、0﹣3A),电压表(0~3V、0~15V),开关,导线若干,滑动变阻器两只:R1(10Ω、0.5A),R2(20Ω、0.5A)。
(1)连接电路时,开关应该_____;
(2)电路接通后,电流表指针如图乙,则此时通过小灯泡的电流是_____;
(3)移动滑动变阻器的滑片多次测量,其目的是_____;(选填字母符号),
A.计算电功率的平均值 B.改变电路中的电流和小灯泡两端的电压
(4)为了满足测量要求,实验电路应该选用滑动变阻器_____;(选填“R1“或“R2”)
(5)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象(如图丙),则小灯泡的额定功率为_____W;
(6)在多次测量中,小丽还发现: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”);
(7)小丽又取了一个规格、型号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,小丽仔细观察,发现灯丝经过长时间发生升华己变细,其电阻_____;消耗的实际功率_____的缘故。(均选填“变大“或变小);
(8)滑动变阻器滑片P滑动过程中滑动变阻器连入电路中的变化量大小为△R1,小灯泡值的变化量大小为△R2,则这两个量的大小关系是:△R1_____△R2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】断开 0.14A; B R2 0.625 变大 变大 变小 大于
【解析】
(1)为保护电路连接电路时,开关应该断开;
(2)电路接通后,电流表指针如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则此时通过小灯泡的电流是0.14A;
(3)灯在不同电压下的功率不同,故电功率取平均值没有意义,A错误;移动滑动变阻器的滑片可改变电路中的电流和小灯泡两端的电压,从而得出不同电压下的功率;B正确;
选B;
(4)灯的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I===0.25A,根据串联电路的规律和欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻:
R滑====14Ω>10Ω,故实验电路应该选用滑动变阻器R2;
(5)根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(6)由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯的电阻;由图丙知,当电压表的示数增大时,通过灯的电流也变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯丝的温度升高,灯的电阻随温度的升高而变大,灯的电阻变大,由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯的电阻,故电压表与电流表的示数之比变大;
(7)根据影响电阻大小的因素,因灯丝经过长时间发生升华己变细,其电阻变大,根据P=;灯的实际功率变小的缘故,灯泡亮度明显偏暗;
(8)当滑动变阻器电阻变小时,由分压原理,变阻器的电压变小,根据串联电路电压的关系,灯泡两端电压增大,灯的电流也增大,根据P=UI,灯的功率变大,灯丝的温度升高,灯泡电阻变大;电路的总电阻变小,根据R=R滑+R灯,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,即△R1大于△R2。
【题目】小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,作出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号 | 材料 | 长度(m) | 横截面积(mm2) |
A | 镍铬合金 | 0.25 | 1.0 |
B | 镍铬合金 | 0.50 | 1.0 |
C | 镍铬合金 | 0.25 | 2.0 |
D | 锰铜合金 | 0.25 | 1.0 |
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同_____(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟电阻丝_____(填字母编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟_____的关系,其结论是:当导体的材料和横截面积相同时,导体越长电阻_____。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想_____(填“一”“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为_____法。