题目内容
【题目】甲、乙两同学在测量小灯泡电功率的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5V:
(1)甲同学的实验电路如图所示。
请用笔画线代替导线将如图中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大,若闭合开关后灯泡灯丝发生断路故障,则电流表示数_____电压表示数_____(选填“为0”或“不为0”)
(___________)
①当电压表示数为2V时,电流表示数如图所示,电流表示数为_____A,小灯泡的功率为_____W
(2)乙同学的实验电路如图所示,相关器材规格已在图中标明,
①他的测量步骤如下:
第1步:将小灯泡接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,使电压表的示数为2.5V,断开开关S,移走小灯泡。
第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变调节电阻箱使电压表的示数仍为2.5V此时电阻箱接入电路中的阻值为5欧姆,则乙同学测得小灯泡的额定功率_____W
②在第2步中,若乙同学无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动少许,则他测得小灯泡的额定功率将偏_____,设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值变化了1Ω,则他测得小灯泡的额定功率为_____W
【答案】 为零 不为零 0.4 0.8 1.25 小 1
【解析】
(1)因要求滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大,故应将左下接线柱连入电路中,如下图所示;
若闭合开关后灯泡灯丝发生断路故障,电压表串联到电路中,由于电压表内阻很大,相当于断路,则电流表示数为零,电压表示数等于电源电压;
①当电压表示数为2V时,由图知, 电流表选用小量程,分度值为0.02A,故电流表示数为0.4A,所以的功率为PL=UI=2V0.4A=0.8W;
(2)①如图3实验中,采用了等效法,此时电阻箱接入电路中的阻值为5欧姆,即小灯泡的电阻为5欧姆;此时电压表的示数仍为2.5V,小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率为:
P额===1.25W;
②如图乙所示实验中,如果向右移动滑片,则此时变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路=可知,当不变时,R滑增大,则R箱也相应变大,即测得小灯泡的阻值也变大;据P=可知,他测得小灯泡的额定功率将偏小。
电压表示数为2.5V,则滑动变阻器两端电压为:U滑=4.5V-2.5V=2V,
根据串联电路特点,===,
即:R箱=R滑,
则当R滑增大1Ω时,R箱增大Ω,则:=5Ω+Ω=6.25Ω
则他测得小灯泡的额定功率为
===1W
。
【题目】创新小组的同学们要探究“液体内部压强有多大”。
(1)如图甲所示,小明同学将一端带橡皮膜的玻璃管逐渐浸入水中时,他看到的现象是_____。
(2)实验前,同学们认为还能利用此装置定量研究液体压强大小,分别进行了如下实验:
①小明同学在玻璃管中分别倒入不同质量的细沙,将玻璃管竖直插入水中,直至橡皮膜没有凹凸时,并测出橡皮膜在水中的深度,数据记录在表中。
次数 | 1 | 2 | 3 |
沙子的质量/g | 10 | 20 | 30 |
橡皮膜的深度/cm | 5 | 10 | 15 |
分析表中数据,可得出的结论是_____。
②小聪同学将玻璃管浸入水中某一深度,然后往玻璃管中注入水,直至橡皮膜没有凹凸,观察玻璃管内水的高度,发现内外水面相平,如图乙,这是因为_____;她在此基础上进行理性探究,设水的密度是ρ,玻璃管内截面积是S,橡皮膜距水面的深度是h。他能得到的结论是:_____。
(3)在课后反思时,小聪同学脑洞大开,她拔掉压强计的胶管,在U形管中分别倒入了水和煤油。待液体不流动时,测出如图丙所示的两段液体的高度。若水的密度是ρ,则煤油的密度的表达式是_____。