题目内容
如图2—3—11(a)所示电路中,灯L1的电阻R2的
(不考虑灯丝随温度的变化).电源电压为10V,并保持不变.S1、S2为开关.当闭合S1,断开S2时,灯L1正常发光,电阻R3消耗的电功率为2W,电压表示数U1;当闭合S2,断开S1时,电阻R4消耗的电功率为
W,电压表示数为
U1.
求(1)灯L1的额定功率;(2)电阻R4的阻值.
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(a) (b) (c)
图2—3—11
已知:R1=
R2,U=10V P3=2W U1′=
U1 P4=
W
求:(1)P1(L1额定功率);(2)R4
解 画出变化前后电路分析图2—3—11(b)和(c).
先求出两次电路(b)和(c)中电流比I∶I′
∵ R1不变
=
=
=![]()
=
=
×
=
×(
)2=![]()
由图(b) U=I(R1+R3)
由图(c) U=I′(R1+R2+R4)
U不变,将R2=2 R1和R3=2 R4代入
I(R1+2R4)=I′(R1+2R1+R4)
2(R1+2R4)=(3R1+R4)
=![]()
得R1∶R2∶R4=3∶6∶1
由图(c)R1、R2、R4串,且U=U1′+U2′+U4=10V
U1′∶U2′∶U4=R1∶R2∶R4=3∶6∶1
U4=
U=
×10V=1V
R4=
=
=4Ω
由图(b)R1、R3串
=
=![]()
P1=
×2W=3W
答案 L1额定功率为3W,R4为4Ω
在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中,提供以下器材:中间有沟槽的木质轨道(如图1所示,其中AB部分倾斜并与水平部分BC平滑连接,沟槽较为光滑)、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.

(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较两次弹簧形变量的大小,来比较小球动能的大小.该方法称之为______(选填“控制变量法”、“类比法”或“转换法”)
(2)课外兴趣小组活动中,物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材,设计了一个研究弹簧弹性势能E弹与压缩量x之间关系的实验方案:(实验装置如图2所示)
A.用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;
B.松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;
C.用刻度尺测量出小球上升的高度h.
下表数据是小明的实验记录:
| 实验次数 | 弹簧压缩量x(cm) | 上升的高度h(cm) |
| 1 | 1.00 | 1.50 |
| 2 | 2.00 | 5.99 |
| 3 | 3.00 | 13.50 |
| 4 | 4.00 | 23.98 |
(3)分析可知,小球到达最高点时弹性势能全部转化为______能.进一步推理可知,弹簧弹性势能E弹、压缩量x之间的关系是:(用文字表述)______.
小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5 V的灯L1和额定电压是3.8 V的灯L2,先后接在电源电压恒为6 V的电路中,按照如图2-11所示的电路开始探究.
(1)请你用笔画线代替导线,根据图2-11所示的电路图,将图2-12所示实物图连接完整.
(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度.原因是他把滑动变阻器的________(填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)小雷排除故障后,按图2-12所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向________(填“A”或“B”)端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数 | 电压/V | 实际功率/W | 电阻/Ω | |
1 | 1.6 | 0.20 | 0.32 | 8.00 |
2 | 2.5 | 0.24 | 0.60 | 10.42 |
3 | 2.8 | 0.26 | 0.73 | 10.77 |
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处.
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越________.
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变________表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”这种说法错误的原因忽略了________对小灯电阻的影响.
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系.”你认为这种说法正确还是错误?________.
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图2-12
图2-11