题目内容
9.【探究名称】探究串联电路中电压的关系【提出问题】串联电路中用电器两端电压与电源两端电压之间可能有什么规律?
【设计实验与进行实验】
(1)如图所示,是小明同学设计的两种实验电路图,选用三节新干电池当电源,最后经过讨论选定甲电路图,其优点是:调节滑动变阻器,可进行多次实验,避免偶然性.
(2)依照图甲连接电路时,开关必须断开,滑片P应置于最右端.
(3)接好电路后,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现灯泡L亮但灯泡亮度不能改变,并且电压表V2示数始终为0,电路中存在的问题可能是滑动变阻器短路(或滑动变阻器上面两个接线柱同时接入电路).
【分析论证】排除电路故障之后,收集数据如下表:
由表中数据分析可得:串联电路中电源两端的电压等于各部分电路两端电压的总和.
【评估交流】
(1)闭合开关前,小明发现电压表指针如图丙所示,其原因是电压表指针未调零.
(2)完成实验序号1-3的过程中,滑片是由右向左(选填“由右向左”或“由左向右”)滑动.
| 实验序号 | 灯泡两端电压Uab/V | 滑动变阻器两端电压Ubc/V | 电源两端电压Uac/V |
| 1 | 0.8 | 3.7 | 4.5 |
| 2 | 1.9 | 2.5 | 4.4 |
| 3 | 2.9 | 1.6 | 4.5 |
分析 【设计实验与进行实验】
(1)为得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据,分析图示电路图,找出能进行多次测量的实验电路;
(2)连接电路时,为了防止连线错误而烧坏电路元件,应断开开关;为了保护电路,滑片应置于阻值最大处;
(3)根据灯泡的发光情况和电表示数即可判断电路中存在的问题;
【分析论证】
分析表中实验数据,根据表中实验数据得出结论;
【评估交流】
(1)由图知,电流表指针没有指在零刻度线上,使用电流表前应对电流表进行机械调零,使指针指在零刻度线上;
(2)根据灯泡和滑动变阻器两端电压的变化情况,并结合串联分压知识即可判断滑片的移动方向.
解答 解:【设计实验与进行实验】
(1)由图示电路可知,在图甲所示电路中,灯泡和滑动变阻器串联,移动滑片,可以进行多次实验,测出多组实验数据;而图乙所示电路中,两灯泡串联,只能进行一次实验,只能测一组实验数据;因此应选择图甲所示电路进行实验.
(2)依照图甲连接电路时,开关必须断开,滑片P应置于最右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(3)闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现灯泡L亮但灯泡亮度不能改变,说明电路是通路;
电压表V2示数始终为0,说明与电压表V2并联部分短路(或滑动变阻器上面两个接线柱同时接入电路).
【分析论证】
第1次实验:Uab+Ubc=0.8V+3.7V=4.5V=Uac;
同理可得,第2、3次实验有:Uab+Ubc=Uac;
由表中数据分析可得:串联电路中,电源两端的电压等于各部分电路两端电压的总和.
【评估交流】
(1)闭合开关前,由图丙可知,电压表的指针位于零刻度线左侧,即电压表指针没有调零.
(2)由表中数据可知,在完成实验序号1-3的过程中,灯泡两端电压Uab在增大,滑动变阻器两端电压Ubc在减小;根据串联分压知识可知,滑动变阻器接入电路的阻值在减小,由图甲可知,滑片是由右向左滑动的.
故答案为:【设计实验与进行实验】
(1)调节滑动变阻器,可进行多次实验,避免偶然性;
(2)断开;右;
(3)滑动变阻器短路(或滑动变阻器上面两个接线柱同时接入电路);
【分析论证】
电源两端的电压等于各部分电路两端电压的总和;
【评估交流】
(1)电压表指针未调零;
(2)由右向左.
点评 本题考查了实验电路选择、实验注意事项、电路故障分析、实验分析与评价等问题;为得出普遍结论,应进行多次实验、测出多组实验数据,因此所设计的实验电路应能进行多次测量,据此选择实验电路.
如表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数.
| 风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
| 最小启动风速 | 1.0 m/s | 太阳能电池 | 180W |
| 最小充电风速 | 3.0m/s | 太阳能转换效率 | 15% |
| 最大限制风速 | 12.0m/s | 蓄电池 | 400Ah-12V |
| 最大输出功率 | 400W | 大功率LED 路灯 | 80W-12V |
(2)若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2,当其垂直太阳光方向放置时,最大发电功率达到180W,则当地垂直太阳光方向1m2 范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少?
(3)当风速为6.0m/s 时,风力发电机的输出功率将变为50W.在这种风速下,持续光照12h,蓄电池的电量也只由20%充到了70%.求此过程中太阳能电池板发电的平均功率.
| A. | 使用绝缘皮破损的插头 | B. | 用水浇灭电气火灾 | ||
| C. | 测电笔分辨火线 | D. | 高压线下钓鱼 |
| A. | 0℃ | B. | 25℃ | C. | 50℃ | D. | 75℃ |
| A. | 冰箱冷冻室内壁的霜--汽化 | |
| B. | 冬天玻璃窗上的冰花--液化 | |
| C. | 夏天洒在地板上的水很快干了--凝固 | |
| D. | 衣柜里的樟脑丸变小了--升华 |
| A. | 发现有人触电时,应立即用手将他拉离电源 | |
| B. | 若没有保险丝,可用细铜丝代替 | |
| C. | 控制家用电器的开关应该安装在火线上 | |
| D. | 电饭煲用三脚插头是为了利用三角形的稳定性 |
| A. | 带与A球相同的电荷 | B. | 带与B球相同的电荷 | ||
| C. | 带与C球相同的电荷 | D. | 不带电 |