题目内容
甲、乙两同学分别做“测定小灯泡功率”的实验,除灯泡外他们所使用的器材规格均相同,灯泡额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”.
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(1)图甲为电路图,图乙已经接了部分电路.请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)甲同学正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯泡正常发光时记录了第2组数据,当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭,并记录了第3组数据,三组数据如表所示.甲同学所用小灯泡的额定功率为 0.625 W.他在实验过程中滑片的移动方向是 从B到A (“从A到B”或“从B到A”).
物理量
实验序号 电压表
示数 电流表
示数 小灯亮暗
程序
1 1.3V 0.16A 暗
2 2.5V 0.25A 正常发光
3 4.5V 0A 不发光
(3)当乙同学所选用的小灯泡正常发光时,电压表的示数如图丙所示,而滑片恰好在滑动变阻器的中点上,此时滑动变阻器连入电路的电阻值为 10 Ω,乙同学所选用灯泡正常发光时灯泡的功率是 0.506 W.
(1)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,滑动变阻器接左下端接线柱,任意选择上面一个接线柱串联在电路中,如下图:
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(2)连接好电路,灯泡正常工作时,电压为2.5V,电流为0.25A,所以,灯泡额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
他在实验过程中电路电流增大,因此变阻器的阻值在减小,即滑片从B到A移动.
(3)甲同学的第3组数据,当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭,即灯泡两端电压超过灯泡的额定电压时,灯泡被烧坏.电压表串联在电路中,测电源电压,电源电压为4.5V.
甲同学的第一次实验中滑片处于最大阻值处,闭合开关得到第一组数据,滑动变阻器电压为:U1=U总﹣UL=4.5V﹣1.3V=3.2V,
滑动变阻器最大阻值为:R=
=
=20Ω
乙同学实验时,灯泡与滑动变阻器串联,使用的滑动变阻器相同,滑片恰好在滑动变阻器的中点上;
∴滑动变阻器接入电路的电阻:R′=R=×20Ω=10Ω
电压表选择0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,则电压为2.2V,
根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可得:
变阻器两端的电压U′=U﹣UL=4.5V﹣2.2V=2.3V,
根据串联电路电流处处相等,所以灯泡电流为:IL=I′=
=
=0.23A,
∴乙同学灯泡额定功率为:PL=ULIL=2.2V×0.23A=0.506W.
故答案为:(1)如上图;(2)0.625;从B到A;(3)10;0.506.
某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的。于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆,研究在摆动角度θ不大的情况下,单摆来回摆动一次所用的时间(摆动周期T)与哪些因素有关,如图12所示,l为单摆的摆长,m为单摆摆球的质量。为了减小误差,三位同学在实验中每次测量单摆摆动30次(30T)的时间。丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验,三位同学的实验数据分别记录在下表中。为了进一步探究单摆的摆动规律,他们进行了适量的运算,将结果记录在下表的后三列中。
| 同学 | 实验 序号 | l(米) | m(克) | θ(度) | 30T (秒) |
(米2) |
[(米)1/2] |
(米·克) |
| 甲 | 1 | 1.0 | 30 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 |
| 2 | 1.0 | 40 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 40 | |
| 3 | 1.0 | 50 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 50 | |
| 乙 | 4 | 1.0 | 30 | 3 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 |
| 5 | 1.0 | 30 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 | |
| 6 | 1.0 | 30 | 5 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 | |
| 丙 | 7 | 0.8 | 30 | 4 | 54 | 0.64 | 0.9 | 24 |
| 8 | 1.0 | 40 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 40 | |
| 9 | 1.2 | 50 | 3 | 66 | 1.44 | 1.1 | 60 |
(1)分析比较实验序号1、2与3,可知甲同学得出的结论是:当单摆的摆长和摆动角度相同时,单摆的周期与摆球的质量____________(选填“有关”、“无关”)。
(2)分析比较实验序号4、5与6,可知乙同学研究的是:单摆的周期与摆球________________的关系,他得出的结论是:当单摆的摆长和摆球质量相同时,单摆的周期与_______________________________。
(3)分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系,可知丙同学得出的结论是:_______________________________________。
(4)进一步综合分析单摆的周期与表中后三列经运算后得到的数据关系,可归纳得出的结论是:_____________________________________________________________。