题目内容
【题目】小琳想知道一只标明“220V 40W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大,她设计了图甲所示电路原理图,并招来器材动手实验.
(1)按照如图甲所示连接电路,检查无误后闭合开关S,调节滑动变阻器R,电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,此时灯丝电阻为Ω.
(2)小琳设想如果没有电压表,能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表,于是她设计了如图丁所示电路原理图(R0为阻值已知的定值电阻),连接电路并检查无误后闭合开关S,调节滑动变阻器R,当电流表 示数分别为I1 , I2时,灯丝电阻RL=(用R0 , I1 , I2表示测量结果).
(3)小琳用公式R= 计算出灯泡正常发光时的电阻为1210Ω,比(1)中测量的电阻大得多,请你帮助小琳给出合理的解释 .
(4)小琳根据图乙和丙的示数,计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差W.
【答案】
(1)24
(2)
(3)正常发光灯丝温度比不发光时高的多,灯丝温度越高电阻越大
(4)34
【解析】解:(1)电压表使用的是0~15V,每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,示数是12V.电流表使用的是0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数是0.5A.由I= 可得,R= = =24Ω;(2)如丁图,闭合开关S,调节滑动变阻器R,当电流表 示数分别为I1 , I2时,又因为R0与L并联,所以I2R0=U0=UL , IL=I1﹣I2 , 灯丝电阻RL= = ;(3)小琳用公式R= 计算出灯泡正常发光时的电阻为1210Ω,比(1)中测量的电阻大得多,这是因为正常发光灯丝温度比不发光时高的多,灯丝温度越高电阻越大;(4)根据图乙和丙的示数,计算了此时灯泡实际消耗的电功率:P实=U实I实=12V×0.5A=6W,已知额定功率P=40W,灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差:△P=P﹣P实=40W﹣6W=34W.
所以答案是:(1)24;(2) ;(3)正常发光灯丝温度比不发光时高的多,灯丝温度越高电阻越大;(4)34.
【题目】如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置.
(1)小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水平面上运动并推动木块移动,是为了探究动能大小与的关系;
(2)同班同学小红发现,木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显,认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成.为了验证猜测,小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验,当接触面粗糙程度不变,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时,通过多次实验得到了表格中的相关数据,请你根据表中数据帮她分析并得出,滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为 .
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
木块对木板压力F/N | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
弹簧测力计读数f/N | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 |