题目内容
13.某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于A端(选填“A”或“B”),目的是保护电路,使灯泡两端电压达到额定电压.
(2)实验中,闭合开关,如果小灯泡与灯座接触不良,则会看到电压表有示数.(均选填“有”或“无”)
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V,这时电流表的示数如图乙所示,读数为0.32A,则小灯泡的额定功率为0.8W.
分析 (1)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值;
滑动变阻器的基本作用是保护电路,在此实验中,滑动变阻器主要起到改变灯泡两端的电压和电流的作用;
(2)闭合开关,小灯泡接触不良,说明电路有断路现象,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,判断出现的现象;
(3)要测量灯泡额定功率,必须使灯泡正常发光.根据串联电路分压关系确定滑片移动方向;根据电流表的量程、分度值以及指针的位置,读出电流表的示数,根据P=UI计算出灯泡的实际功率.
解答 解:(1)闭合开关前,应调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故将滑片放在A端;
滑动变阻器在电路中的作用是保护电路、调节灯泡两端电压,使其达到额定电压;
(2)闭合开关,小灯泡接触不良,也就是电路断路,所以与灯泡串联的电流表无示数;而电压表与滑动变阻器、电流表串联在电源上,所以有示数,显示电源电压;
(3)据串联电路中电阻之比等于电压之比,即想使得小灯泡的电压增大到2.5V,即需要使得滑动变阻器的电压变小,据串联电路中电阻之比等于电压之比,所以应该使得滑动变阻器的有效阻值变小,故需将滑片向B移动;
由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A;则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W.
故答案为:
(1)A;保护电路,使灯泡两端电压达到额定电压;
(2)有;
(3)B;2.5;0.32;0.8.
点评 此题是测量灯泡的电功率实验,考查了连接电路的注意事项、滑动变阻器的作用、电流表读数、故障分析及电功率的计算,都属于电学的基础考查范围,必须掌握.
练习册系列答案
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1.让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的.同样,让液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性.

(1)晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验.在温度相同的情况下,测得1s内通过细管的液体体积如下:
①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过细管的油的体积,这说明不同液体的粘滞性不同.我们用液体的粘滞系数η表示,η水<η油.
②分析上表1、3两组数据可以得到结论:同种液体,当细管两端的压强差一定时,细管半径越大通过细管液体的体积越大.
③请在表格的空格处填入正确值8100.
④在晓丽用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是0.25P.
(2)下面是几种流体的粘滞系数表:
分析表格中的数据可以看出流体的粘滞系数与温度和物质种类有关.
| 实验次数 | 液体种类 | 细管半径/mm | 细管两端 压强差 | 通过细管的液体体积/mm3 |
| 1 | 水 | 1 | P | 100 |
| 2 | 油 | 1 | P | 2 |
| 3 | 水 | 2 | P | 1600 |
| 4 | 油 | 2 | P | 32 |
| 5 | 水 | 3 | P | 8100 |
| 6 | 水 | 1 | 2P | 200 |
①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过细管的油的体积,这说明不同液体的粘滞性不同.我们用液体的粘滞系数η表示,η水<η油.
②分析上表1、3两组数据可以得到结论:同种液体,当细管两端的压强差一定时,细管半径越大通过细管液体的体积越大.
③请在表格的空格处填入正确值8100.
④在晓丽用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是0.25P.
(2)下面是几种流体的粘滞系数表:
| 温度 /℃ | 蓖麻籽油的η /Pa•s | 水的η /×10-3Pa•s | 空气的η /×10-6Pa•s |
| 0 | 5.3 | 1.792 | 17.1 |
| 20 | 0.986 | 1.005 | 18.1 |
| 40 | 0.231 | 0.656 | 19.0 |
| 60 | 0.080 | 0.469 | 20.0 |
8.
科学家发现某些特殊材料的电阻会因磁场的作用而显著变化.小明同学设计了如图所示的电路,来研究某电阻GMR的大小与有无磁场的关系.请你一起来探究:
(1)闭合开关S1,则通电螺线管的右边是N极,若想使其磁性增强,则R1的滑片应该向左端滑动(选填“左”或“右”).
(2)闭合开关S2之前,应将R2的滑片滑到阻值最大处.
(3)断开开关S1,闭合开关S2,并移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的几组数据如表所示.由此可知,无磁场时电阻GMR的大小为500Ω.
(4)再闭合开关S1和S2,保持R1滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的几组数据如表所示,可分别计算出有磁场时电阻GMR的大小;
比较以上两组实验数据,可得出电阻GMR的大小与有无磁场的关系是有磁场时,电阻GMR的阻值明显变大.
(5)为了进一步探究电阻GMR的大小与磁场强弱的关系,小明同学接下来应该进行的操作是:闭合开关S1和S2,保持R2的滑片位置不变,移动R1的滑片,观察电流表的示数是否发生变化.
(6)如果改变通电螺线管中的电流方向,还可以进一步探究电阻GMR的大小与磁场的方向是否有关.
(1)闭合开关S1,则通电螺线管的右边是N极,若想使其磁性增强,则R1的滑片应该向左端滑动(选填“左”或“右”).
(2)闭合开关S2之前,应将R2的滑片滑到阻值最大处.
(3)断开开关S1,闭合开关S2,并移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的几组数据如表所示.由此可知,无磁场时电阻GMR的大小为500Ω.
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| U/V | 1.00 | 1.25 | 2.00 | 2.50 |
| I/A | 2×10-3 | 2.5×10-3 | 4×10-3 | 5×10-3 |
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| U/V | 0.45 | 0.91 | 1.50 | 1.79 |
| I/A | 0.3×10-3 | 0.6×10-3 | 1×10-3 | 1.2×10-3 |
(5)为了进一步探究电阻GMR的大小与磁场强弱的关系,小明同学接下来应该进行的操作是:闭合开关S1和S2,保持R2的滑片位置不变,移动R1的滑片,观察电流表的示数是否发生变化.
(6)如果改变通电螺线管中的电流方向,还可以进一步探究电阻GMR的大小与磁场的方向是否有关.
5.下图所示情景中,属于增大压强的是( )
| A. | 载重汽车装有许多轮子 | B. | 房屋建在承受面积更大的地基上 | ||
| C. | 书包带子做的比较宽 | D. | 压路机的碾子非常重 |