题目内容
8.(1)如图甲是小明“探究并联电路电流特点”的电路图,实验中,他将一只电流表分别接在A,B,C三处,测得的数据如图甲中所示,完成此实验至少需要6根导线;小明由此得出:并联电路中干路电流等于各支路电流之和;请指出小明就此得出结论的不科学之处:只测量了一次,结论具有偶然性,你认为可做出的改进措施是换用不同规格的灯泡多做几次.(2)小华用如图乙所示电路测量小灯泡的额定功率.小灯泡上标有“3.8V”的字样,额定功率约1W,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,电源电压恒为6V.
①帮小华在图乙上补画导线,使其成为完整的实验电路,要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡变亮.
②在实验中,小华不慎将电流表和电压表的位置接反了,则合上开关后看到的现象可能是C
A.只有电流表有示数,灯不亮 B.两电表均有示数,灯亮
C.只有电压表有示数,灯不亮 D.只有电流表有示数,灯亮
③排除故障后,小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片,当灯正常发光时,电流表的示数如图丙所示,该电流值为0.3A,测出的额定功率为1.14W.
④小华刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节滑片使灯正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V,可能因此造成一定的测量误差,她认为可以在小华第③步实验的基础上,对电路稍作改动,能提高测量数据的精确度,请帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点):
a.断开开关,将电压表并联在滑动变阻器的两端(此时选择小量程);
b.闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.2V,并读出此时电流表的示数;
c.计算出灯的额定功率.
分析 (1)在“探究并联电路电流特点”的实验中,根据实物电路的连接情况可逐一数出需要的导线根数;知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和;对于探究实验应进行多次避免偶然性,据此可做出评从与改进.
(2)①变阻器要求一上一下连接,并注意滑片向右滑动时,灯泡变亮这一要求;
②根据电压表内阻很大相当于断路,电流表内阻很小,相当于导线,可做出判断;
③根据电流表的量程和分度值,读出电流值,再根据公式P=UI计算额定功率的大小;
④由于小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表必须选择大量程,这样造成电压测量不精确,为了使测量误差更小,可将电压表并联在滑动变阻器的两端,改接小量程.据此分析.
解答 解:(1)根据电路的连接情况,结合电路连接经验可知,要想完成此实验的探究,至少需要6条导线;
由测量结果可知看出干路电流0.9A=0.5A+0.4A,所以可得出干路电流等于各支路电流之和;
但这一结论的得出并不科学,因为只测量的了一次,结论具有偶然性,可做出的改进措施是换用不同规格的灯泡多做几次.
(2)①变阻器要选择右下方接线柱,这样滑片向右滑动时,接入电路的电阻变小,电流变大,则灯泡变亮,如图所示.![]()
②电压表内阻很大相当于断路,若电压表与电流表位置接反了,由于电压表串联在电路中,故电路中电流会非常小,接近于零,电压表相当于测电源电压,因此,只有电压表有示数,灯不亮.故C符合题意.
③读图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.3A.
则小灯泡的额定功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
④由于小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表必须选择大量程,这样造成电压测量不精确,为了使测量误差更小,可将电压表并联在滑动变阻器的两端,改接小量程.
因为电源电压为6V,则变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V时,此时小灯泡恰好正常好光.
因此,补充的步骤为:a.断开开关,将电压表并联在滑动变阻器的两端(此时选择小量程);
b.闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.2V,并读出此时电流表的示数;
c.计算出灯的额定功率.
故答案为:
(1)6;各支路电流之和;只测量了一次,结论具有偶然性;换用不同规格的灯泡多做几次.
(2)①见上图;
②C;
③0.3;1.14;
④a.将电压表并联在滑动变阻器的两端(此时选择小量程);
b.调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.2V.
点评 (1)了解探究并联电路电流特点实验的连接,探究的过程与结论的得出,属本实验常考的内容;
(2)本题考查了测量小灯泡电功率的实验中,实物图的连接、电流表的读数、电功率的计算、实验的改进与分析等,综合性强,有一定新意.
| A. | 物体的温度为0℃时,其内能为零 | |
| B. | 汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能 | |
| C. | 物体温度越高,含有的热量越多 | |
| D. | 冰是晶体,熔化时需要吸收热量,温度不断升高 |
| 额定电压 | 220V |
| 额定加热功率 | 500W |
| 指示灯功率 | ≤0.2W |
| 袋内充水 | 1L |
| 自动断电 | 65℃ |
(2)10min电热袋消耗的电能是多少?
(3)在某次实际工作中,该电热水袋的发热效率为75%,电热水袋工作时的实际电压是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)].
| A. | S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω~50Ω | |
| B. | S闭合,S1、S2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是2.25W~3W | |
| C. | S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为2.4W | |
| D. | S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω |
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值如表1所示,在第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为0.3A,根据表1数据可得到结论:在电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比.
表1:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 电流I/A | 0.2 | 0.4 |
表2:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是C
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V.