题目内容

【题目】在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、开关、电压为6V的电源、“3.8V,0.4A”的小灯泡、标有“20Ω,1.5A”的滑动变阻器,导线若干.

(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉;电流表的量程选择要恰当;滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡变暗).
(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:①;②
(3)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)如表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是

实验次数

1

2

3

电压U/V

2.0

3.0

3.8

电流I/A

0.33

0.34

0.40

电阻R/Ω

6.0

8.8

9.5


(5)利用此电路(填“可以”或“不可以”)来探究“电流与电压、电流与电阻关系的实验;理由是:

【答案】
(1)
(2)连接电路时没有断开开关;滑动变阻器没调到最大阻值
(3)C
(4)灯丝电阻与温度有关
(5)不可以;灯泡的电阻与温度有关
【解析】解:(1)由题意知灯泡的额定电压是3.8V,额定电流表为0.4A,因此电流表选择0~0.6A的量程,故将开关的右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱相连;将电流表0.6A的接线柱与灯泡的左接线柱相连;如下图所示: (2)为保护电路,连接实物图时应:①断开开关,②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置. 甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明连完最后一根线,电路立即接通且电路电流较大,电路阻值太小,原因是:①连接电路时没断开开关;②滑动变阻器没调到最大阻值.(3)闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作.(4)根据表中数据可知三次小灯泡的阻值不相等,因为灯泡两端电压不同时,灯丝的温度不同,因此灯丝的电阻不同,即灯丝电阻与温度有关.(5)因灯泡的电阻与温度有关,即电阻是变化的,在实验时无法控制电阻不变;所以此电路不可以探究“电流与电压、电流与电阻关系”.所以答案是:(1)实物电路如右图所示;(2)①连接电路时没有断开开关;②滑动变阻器没调到最大阻值;(3)C;(4)灯丝电阻与温度有关;(5)不可以;灯泡的电阻与温度有关.

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人.机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物.当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电.表一为某扫地机器人的部分参数.电池容量指放电电流与放电总时间的乘积.表一:

额定工作电压

12V

额定功率

30W

电池容量

2500mAh

工作噪音

<50dB

净重

4kg

最大集尘量

1kg

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二.真空度指主机内部气压与外界的气压差.风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积.吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率.表二:

真空度(Pa)

400

450

500

550

600

风量(m3/s)

0.025

0.02

0.017

0.015

0.013

吸入功率(W)

10

9

8.5

7.8


(1)机器人工作时,主机内部的气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力.若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为cm.(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(2)该机器人充满电后至下一次自动充电前,能够连续正常工作的最长时间为min.
(3)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,吸尘电机吸入功率为W,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为%.
(4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件.图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路,两端总电压U0恒定(U0<12V),RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻.当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为4.5V和2.25V,则R0=Ω.
(5)若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功.已知集尘盒空置时,机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N,查阅资料显示摩擦力与压力成正比,则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少?(写出必要计算步骤)

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