题目内容
4.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω).(1)图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整.
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是灯短路.
(3)实验过程中,当电流表的示数为0.25A时,此时电压表的示数如图乙所示,则灯泡两端的电压为2.3V,此时小灯泡的电功率为0.575W.要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向右调节(选填“左”或“右”).
(4)做完此实验后,小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx的阻值,与其他同学讨论后,她通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种方案(如图丙).在A、B两种方案中,方案B可以让测量结果更准确,理由是可以多次测量取平均值.(电表为理想电表)
分析 (1)根据实物图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,由欧姆定律求出灯正常工作时的电流确定电流表量程与灯串联,据此完善电路图;
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,据此判断;
(3)根据图乙电压表量程确定分度值读数,由P=UI求小灯泡功率;
灯在额定电压下正常发光,比较2V与额定电压的大小,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)方案A通过Rx与R串联,测得Rx两端电压,然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱,电压表示数与在a点相同,则可求得电阻值;
方案B先后把电压表分别放在Rx和R0两端测出电压值,由串联分压公式可求Rx.调节电阻箱阻值,可以多次测量取平均值,以减小误差.
解答 解:(1)电压表测量定值电阻两端电压,与灯泡并联,电流表测量电路电流,灯正常工作时电流大小约为:
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,电流表用0-0.6A的量程,根据题意连接如下图;![]()
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明电压表被短路,因此电路故障为灯泡短路;
(3)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.3V;
此时小灯泡电功率:P=UI=2.3V×0.25A=0.575W;
要使小灯泡正常发光,应使小灯泡两端电压为额定电压,由2.3V增大到2.5V,应减小变阻器分得的电压,根据分压原理,应使滑动变阻器阻值减小,故应将滑动变阻器的滑片P向右移动;
(4)方案A通过Rx与R串联,测得Rx两端电压,然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱,电压表示数与在a点相同,则可求得电阻值;
方案B先后把电压表分别放在Rx和R0两端测出电压值,由串联分压公式可求Rx.调节电阻箱阻值,可以多次测量.方案A,只能求一次阻值;方案B可以多次测量求平均值,以减小误差.
故答案为:
(1)如上所示:
(2)灯短路;
(3)2.3;0.575;右;(4)B; 可以多次测量取平均值
点评 本题测量小灯泡电功率,考查了实物图的连接,故障分析、操作过程、电压表的读数,电功率计算以对实验方案的评估能力,综合性强,是比较难的一道题.
| A. | 700W | B. | 800W | C. | 900W | D. | 1000W |
| A. | 离开教室后应及时关掉电灯和电风扇的电源 | |
| B. | 家用电器着火时应迅速用水来灭火 | |
| C. | 让长期不使用的家用电器处于电源断开状态 | |
| D. | 使用测电笔时,笔尖应接触被测的导线,手要接触笔尾的金属体 |
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关.
(1)小丽用重为3.2N的物体A做了如图1所示的实验,该实验验证了猜想一是正确的,可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大.实验中,物体A浸没时受到的浮力为2.2N.
(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:
| 液体种类 | 物体A在液体中的状态 | 弹簧测力计的示数/N | 物体A受到的浮力/N |
| 酒精 | 浸没 | 1.4 | 1.8 |
| 盐水 | 浸没 | 0.8 | 2.4 |
(3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验,她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数变为0,如图2所示,取出物体B后,小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到O点(选填“O点之上”、“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制物体排开水的体积相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关.
| A. | 餐盘相对于机器人是静止的 | |
| B. | 餐盘中食品受到平衡力作用 | |
| C. | 机器人在水平地面匀速前行过程中机械能不变 | |
| D. | 机器人在水平地面匀速前行时不受摩擦力的作用 |