题目内容

某同学用图1(甲)所示电路,描绘标有“3.8V?,1.5W”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.
(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图1(乙)中的实物电路连接成完整实验电路.

(2)他根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为?
1.5
1.5
Ω;当所加电压为3.0V?时,灯丝电阻为
11.5
11.5
Ω,此时灯泡实际消耗的电功率为
0.78
0.78
W.?
(3)根据图2中R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的图是下列图3中的
A
A
分析:(1)根据图1甲所示电路图,分析电路结构,然后根据电路图连接实物电路图.
(2)灯泡两端的电压为0,由图可知此时灯泡的电阻为1.5Ω;
当灯泡两端的电压为3.0V时,灯泡的电阻为11.5Ω,灯泡为纯电阻,故P=
U2
R

(3)小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象的斜率的倒数为电流I,
故电流随电压的增大而增大,故灯泡的功率P=UI随电压U的增大而增大,而I=
P
U
,即电压越大斜率越大.
解答:解:(1)根据电路图,连接实物电路图,如图所示;
(2)当灯泡不工作时,灯泡两端的电压为0,由图可知此时灯泡的电阻为
1.5Ω;当灯泡两端的电压为3.0V时,灯泡的电阻为11.5Ω,
根据P=
U2
R
可知此时灯泡实际消耗的功率为P=
U2
R
=
32
11.5
=0.78W.
(3)根据部分电路的欧姆定律可知I=
U
R
,故图乙的斜率的倒数为电流I,
而由图乙可知图象的斜率越来越小,故电流随电压的增大而增大,故灯泡的功率P=UI随电压U的增大而增大,
而I=
P
U
,即电压越大斜率越大,故A正确.
故答案为:(1)实物电路图如图所示;(2)1.5;11.5;0.78;(3)A.
点评:本题考查了功率的计算,图象的读取即图象斜率的意义,是一道好题,要注意训练.
练习册系列答案
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(1)某同学用图1所示的实验装置探究做功与物体速度变化的关系.实验中用砂和砂桶的重力代替小车所受的合外力,利用打点计时器打出的纸带求出某计数点P的速度,而后由得出的数据确定做功与物体速度变化的关系.
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①为减小实验误差,下列措施必要的是:
 

A.适当垫高木板,让小车不受拉力时能沿木板匀速下滑
B.让砂和砂桶的质量远小于小车的质量
C.先释放小车再接通打点计时器的电源
D.所取计数点P与纸带起始点间的距离越小越好
②实验中需直接测量的物理量有:
 

(2)用两节干电池、电压表(量程3V)、电流表(量程300mA)、滑动变阻器(100Ω,2A)、定值电阻(50Ω)、小灯泡、导线、开关等组成的电路,做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验,图2是实验中得到的小灯泡的伏安特性曲线.
①由图象可知,应选用的实验电路图是
 
(填“甲”、“乙”或“丙”):
②从图线上可以看出,小灯泡的电阻随电流I的变大而
 
(填“变大”、“变小”或“不变”),当电流为0.18A时,小灯泡的电阻为
 
Ω;
③若将电路图
 
(填“甲”、“乙”或“丙”)中的小灯泡两端用导线短路,此电路也可用来测量电源电动势和内电阻,要想使实验顺利进行,并得到较理想的实验数据,实验中滑动变阻器接入电路中的有效阻值范围可能是下面的哪种情况?答:
 

A.0~100Ω    B.5Ω~10Ω    C.10Ω~50Ω    D.50Ω~100Ω
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(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz,选择打点清晰记录小车做匀变速运动的纸带,在纸带上分别用数字0~5标注6个计数点,相领两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带上从0点起每相邻两个计数点间的距离依次分别为2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm、9.19cm,如图所示.由纸带上的数据可知打点计时器打下计数点“3”时,小车的速度为
 
m/s;小车的加速度为
 
(所填结果小数点后保留两位数字)
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(2)、(1)用螺旋测微器量电阻丝的直径,结果如图甲所示,则读数是
 
mm.
       (2)用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分刻度的游标卡尺测一工件长度,如图乙所示,则读数是
 
cm.
       (3)某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐.
①确定B球落点平均位置的方法:
 

②碰撞后B球的水平路程应取为
 
cm.
③在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答
 
(填选项号).
(A)水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
(B)A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
(C)测量A球或B球的直径
(D)测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
(E)测量G点相对于水平槽面的高度.

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