题目内容

12．一个额定电压为2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小明想探究小灯泡的电流与其两端电压的关系．实验室提供了如下器材：电源（电压恒为6V）、电压表、电流表、“50Ω　0.5A”的滑动变阻器、开关各一个，导线若干．
（1）请你帮助小明用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片位于最右端B时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大．
（2）正确连线后，小明将滑片置于最右端，闭合开关，发现小灯泡不亮，两电表无示数．为判断故障，小明将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数．则电路发生故障的原因是滑动变阻器断路．
（3）排除故障后，小明移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并画出图乙所示的I-U图象．从图象可看出，当电压较高时，电流与电压并不成正比，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（4）由图象信息可知，小灯泡的额定功率为0.5W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为17.5Ω．

分析 （1）将滑动变阻器一上一下串联在电路中，根据要求判断下端所接的接线柱；
（2）通过小灯泡不亮，两电表无示数，判断出电路中出现断路，然后根据具体情况判断断路处；
（3）根据灯丝电阻随温度的升高而增大的特点进行分析；
（4）判断出额定电压和电流，根据P=UI计算额定电功率，根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻值．

解答 解：（1）将滑动变阻器串联在电路中，滑片位于最右端B时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大，则滑动变阻器的下面应接左边的接线柱，如图所示：

（2）小灯泡不亮，两电表无示数，则电路断路，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路；
（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压升高时，灯泡的亮度增大，灯丝的温度升高，所以当电压较高时，电流与电压并不成正比；
（4）由图象知，当U=2.5V时，灯泡中的电流I=0.2A，所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U=6V-2.5V=3.5V，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.5V}{0.2A}$=17.5Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器断路；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）0.5；17.5．

点评 本题是电学实验题，主要考查了滑动变阻器的连接、电路故障的分析、灯丝电阻与温度的关系及电功率、电阻的计算，考查全面，综合性较强．

练习册系列答案
相关题目
2．如图甲所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前杠杆的右端偏高，需要将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂．
（2）杠杆在水平位置平衡时，如图乙所示，再把弹簧测力计由位置1转至位置2，并使杠杆始终在水平位置保持平衡，在此过程中，测力计的示数变大，弹簧测力计对杠杆的拉力与其力臂的乘积不变．
3．如图所示是某实验小组探究杠杆平衡条件的情景：

（1）在实验前（图甲），若右端下倾，则应调节右端螺母向左移动，使杠杆在水平位置平衡；这样使杠杆在水平位置平衡的好处是消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响．
（2）只有5个相同钩码，在如图乙所示的位置挂2个1N的钩码，要使杠杆平衡，在图上用一种方法使杠杆平衡，画出钩码的位置．
（3）如果不挂钩码来使杠杆平衡，而是在左端A点施加一个力使杠杆平衡，如图丙所示，则力的大小是1.5N，画出力的示意图．
（4）在探究杠杆平衡条件时，实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，使杠杆平衡，应该要多做几次实验，并对多次数据进行分析，这样做的目的是使实验结论具有普遍性．
（5）在每次实验中，都要使杠杆在水平位置上平衡，目的是便于测量力臂．
20．扬州市去年建设了第一期公共自行车站点140个，投放自行车1000辆，市民可通过办理相关手续租赁自行车，享受绿色出行带来的方便、快捷．从自行车的结构和使用来看涉及了许多物理知识，如轮胎和脚踏做有凹凸不平的花纹是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，车座做的扁而平的目的是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，若已知自行车所受重力为G，小华在骑行过程中用力大小为F，则F与G的大小说法中，正确的是D 
A、F＞G  B、F=G  C、F＜G    D、F与G无关．
7．如图所示，边长分别为0.2m和0.1m的实心正方体A、B放置在水平地面上．已知物体A、B的密度分别ρA=4×103kg/m3，ρB=9×103kg/m3．则物体A对水平地面的压力为320N，物体B对地面的压强为9×103Pa．
17．在3月12日植树节活动中，同学们联想到一些物理知识，其中正确的是（　　）
A．小强拎起一桶水的同时感觉手疼，说明物体间力的作用是相互的
B．小刚泼水时，盆留在手中而水“飞”了出去，是因为水有惯性，盆没有惯性
C．小红沿水平方向用力拉一筐土，没有拉动，此时拉力小于摩擦力
D．小丽用铁锹挖土时发现铁锹头比较锋利，这是通过减小受力面积来减小摩擦
4．如图，小球从粗糙斜面上的 A处由静止滚下，经过 B处，最终停在粗糙水平面上的 C处．下列说法错误的是（　　）
A．小球由A处运动到B处，重力势能有一部分转化为动能
B．小球由B处运动到C处，阻力改变了小球的运动状态
C．小球由A处运动到C处的整个过程中，一直做减速运动
D．小球停在C处时，所受的重力和支持力是一对平衡力
1．石墨烯是最近发现的一种新型材料，可用于制造轻型飞机，你认为石墨烯应有的物理性质为（　　）
A．密度大，硬度大B．密度大，硬度大C．密度小，硬度大D．密度小，硬度小
11．探究电流与电压的关系．
实验器材：电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器（A：“10Ω 1.5A”、B：“20Ω 1A”、C：“50Ω 1A”）、开关、新干电池三节、定值电阻R=10Ω、导线若干．
制定计划与设计实验：

（1）请依照如图1所示的电路图，用笔画线代替导线，将图2中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑时，电流表示数变大．导线不能交叉；
（2）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至右（填“左”或“右”）端，这样做可以起到保护电路的作用；此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”，请你写出一种不用变阻器．也可以“改变定值电阻两端电压”的方法：改变电源中电池的节数．
进行实验与收集证据：
（1）小胡按要求正确连接电路，且电路元件完好．实验过程中，发现电压表指针偏转到满刻度外的位置，其原因可能是滑动变阻器阻值过小（任意写出一个）
（2）小胡在实验中通过调节滑动变阻器滑片．测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值．如表所示：
U/V1.02.03.0
I/A0.10.20.3
要测出表格中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为C（选填规格的编号即可）
实验结论：通过上表中的数据．我们可以得出：电阻不变，导体的电流与它两端的电压成正比．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网