题目内容
【题目】2018年4月,某同学参加我市中考物理实验操作考试时,为“测量小灯泡的额定电功率”,实验室备有以下实验器材:额定电压为2.5V的小灯泡、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干.
(1)图甲是该同学连接好的电路实物图,其中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”.
(______)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最_______(填“左”或“右”)端.
(3)经修正后电路连接无误,各元件均完好,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表都有示数.则小灯泡不亮的原因可能是_______.
(4)经修正后电路连接无误,各元件均完好,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为_______V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表的读数为_______A.则小灯泡的额定功率是_______W.在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变为0,电压表示数接近6V,你认为故障可能是_______.
(5)测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,请你帮他分析出现这种现象的原因是_______.
【答案】 左 滑动变阻器接入电路的阻值过大 2.5 0.26 0.65 小灯泡断路 灯丝的电阻随温度的变化而变化
【解析】
原电路中,灯被短路,据此找出错误的导线;闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处;根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求小灯泡的额定功率;根据P=,若电阻R不变,则电功率与电压的平方成正比,灯的电阻随温度的变化而变化据此分析.
(1)原电路中,灯被短路,修改后如下所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端.
(3)闭合开关,小灯泡不亮,电压表与电流表都有示数,说明电路不存在断路,灯泡也没有发生短路,原因应是滑动变阻器的阻值过大引起的,因为滑动变阻器在电路中的作用就是保护电路,为了发挥这个作用,在闭合开关前,应该将其调到阻值最大的位置,这样导致电路中的电流很小,灯泡实际功率也很小,灯泡不发光;
(4)经修正后电路连接无误,各元件均完好.闭合开关移动滑片P使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示电流表选用小量程分度值为0.02A,电流表的读数为0.26A,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W.在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变为0,说明某处发生断路,电压表示数接近6V,应该是与电压表并联的用电器发生了断路,故故障是小灯泡断路.
(5)根据P=,若电阻R不变,则电功率与电压的平方成正比,但灯的电流随电压的减小而变小,灯丝的温度变小,灯丝的电阻变小,根据P=UI,灯的功率变小,故电功率与电压的平方不成正比,故测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,这种现象的原因是:灯的电阻随温度的变化而变化.
【题目】如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为 6 V,保护电阻R0= 20 Ω是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40 cm,其接入电路的电阻与接人电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量,其数据见下表,若已知乙同学测量时,滑片恰在电阻棒的中点位置,则根据题中提供的信息可知
甲同学 | 乙同学 | 丙同学 | |
电流表读数I/A | 0.2 | 0.15 | 0.12 |
电压表读数U/V | 2 | 3 | 3.6 |
身高h/m | 1.6 |
A.电阻棒的总电阻是40 ΩB.甲的身高是1.7 m,丙的身高是1.5 m
C.甲的身高是1.5 m,丙的身高是1.8 mD.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8 m