题目内容

【题目】在“测量小灯泡的功率”的实验中.
(1)小明设计了如图甲所示的电路图.按照电路图,已完成部分实物电路连接(如图乙所示).根据图乙中的信息,电压表量程应选0~V;若开关闭合后,向左移动滑动变阻器滑片P,能使电路中电流变大,应将开关右侧接线柱与滑动变阻器的(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱相连.
(2)正确连接好电路,闭合开关后发现:小灯泡不亮,电流表示数为零,而电压表示数接近电源电压,经检查,电流表是完好的,仅滑动变阻器或小灯泡存在故障,则电路中的故障是 . 排除故障后,闭合开关,仍发现小灯泡不亮,电流表指针偏转很小,要使该小灯泡发光只需
(3)观察小灯泡在不同电压下的亮度,读出电压表,电流表示数,实验记录见表:

实验序号

电压U/V

电流I/A

小灯泡亮度

实际功率P/W

1

2

0.18

偏暗

0.36

2

2.5

0.2

正常发光

0.5

3

3

偏亮

①由表格可知:该小灯泡额定电压为V.
②当小灯泡两端电压为3V时,小灯泡偏亮,小明担心灯丝会烧断,于是立即断开开关,未读取电流表示数.同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图丙所示,则通过小灯泡的电流为A,小灯泡的实际功率为W.

(4)本实验电路除了能测出小灯泡的功率,小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值,小华认为还能探究电流与电压的关系,你认为同学的观点是错误的,理由是:

【答案】
(1)3;A
(2)小灯泡断路;向左移动滑动变阻器的滑片
(3)2.5;0.22;0.66
(4)小华;灯丝电阻随温度的变化而变化,无法控制导体的电阻一定.
【解析】解:(1.)电源为二节干电池,电源电压为3V,所以电压表选用小量程; 开关闭合后,向左移动滑动变阻器的滑片P,能使电路中电流变大,即变阻器连入电路中的电阻减小,需要将滑片左侧电阻丝连入电路,故应将开关右侧接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连;
(2.)闭合开关后,灯不亮,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为与电压表并联的小灯泡断路.(若滑动变阻器短路,则电流表示数不为0,灯亮;若滑动变阻器断路,则电流表无示数,均与题目不符,排除了变阻器的故障);
排除故障后,闭合开关,仍发现小灯泡不亮,电流表指针偏转很小,说明灯的电压太小,滑动变阻器连入电路中的电阻太大.为了增大灯泡的电压,就要减小变阻器两端的电压,根据分压原理可知,要减小变阻器连入电路中的电阻,所以,需向左移动变阻器的滑片;
(3.)根据表格数据可知,电流表选用的是小量程,电流表小量程的分度值为0.02A,电流表示数为0.22A,小灯泡的实际功率:P=UI=3V×0.22A=0.66W;
(4.)根据欧姆定律,能测出小灯泡灯丝的阻值;灯丝的电阻不是一个定值,而是随温度的升高而变大,而在探究电流与电压的关系时,要保持电阻大小不变,改变电压,记录对应的电流,所以小华的观点是错误的.
所以答案是:(1)3; A;(2)小灯泡断路; 向左移动滑动变阻器的滑片;(3)①2.5; ②0.22; 0.66;(4)小华;灯丝电阻随温度的变化而变化,无法控制导体的电阻一定.
【考点精析】本题主要考查了影响电阻大小的因素的相关知识点,需要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)才能正确解答此题.

练习册系列答案
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【题目】阅读短文,回答问题. 智能洁具
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭.
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源.

这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能.表一为该洁具的部分参数,表二为水泵的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积;扬程指水泵能将水提升的高度).
表一

额定电压

220V

清洗喷水量

0.8L/min~1.2L/min

烘干机额定功率

180W

加热器额定功率

2100W

表二

流量Q/(×104m3s1

0.5

0.6

0.8

1.0

1.2

扬程H/m

1.25

1.80

5.00

7.20


(1)该智能洁具应选用线插头.当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时,电磁铁下端是极.
(2)下列说法正确的是
A.红外线感应装置利用超声波进行工作
B.暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C.纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性
D.漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关S不会被吸起
(3)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率为%;清洗结束,暖风烘干机工作40s,消耗的电能会使标有“3000imp/(kWh)”的电能表指示灯闪烁次.[水的比热容c=4.2×103J/(kg℃),室温为18℃]
(4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为0.8×104m3/s时,其扬程为m;当水泵的流量为1.0×104m3/s时,输出的水达到对应的扬程,此过程中水泵克服水重力做功的功率P=W.(g取10N/kg)
(5)图乙为洁具的温控装置原理图.R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值温度升高而减小.当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制.
①适当(填“增大”或“减小”)电源电压,可使控制水温的预设值升高;
②电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断.若预设的水温相对较高,则控制电压U1V.

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