题目内容
【题目】在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图甲所示。
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(1)实验原理是_____。(用公式表示)
(2)实验应该选用的滑动变阻器是_____(填“R1”或“R2”)。
(3)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是_____;
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片
D.向右移动滑动变阻器滑片
(4)如图乙是根据实验数据绘成的U-I图像。根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____W。当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将变_____。
(5)当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,小灯泡的实际功率P实_____
P额。
【答案】
R2 C 0.5 大 大于
【解析】
(1)[1]测量灯泡电阻的实验原理:
;
(2)[2]灯泡正常工作时,
,
滑动变阻器电压为:
,
滑动变阻器电阻为:
;
故选择滑动变阻器R2;
(3)[3]电流表有示数,灯泡不亮,首先通过左移滑片,减小电路电阻,增大电路电流,来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮,故选C;
(4)[4]由图像找到灯泡2.5V的电流为0.2A,故灯泡的额定功率:
;
[5]左移滑片,滑动变阻器电阻减小,总电阻减小,电流增大,灯泡电压增大,灯丝温度升高,电阻增大;
(5)[6]当电阻不变时,由
可知,电压变为原来的一半,功率变为原来的四分之一,由于灯泡的电阻是变化的,当电压减小时,功率减小,电阻也减小,故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,小灯泡的实际功率
。
【题目】在探究电流与电压和电阻的关系实验中,实验器材为:阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值电阻各一个,“20 Ω 2 A”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,干电池三节,导线若干。实验电路如下图所示。
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(1)探究电流与电压的关系实验数据如下表,可分析得出结论为:在电阻一定时,___________;
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次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压U/V | 1.6 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.16 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
(2)探究电流与电阻的关系时,如果用三节干电池做电源,将5 Ω的电阻接入电路中,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.8 V,读出电流表示数;分别更换10 Ω、15 Ω的电阻重复实验,需要控制电阻两端电压________。实验中发现,当接入15 Ω的电阻时,调节滑动变阻器无法使电压表示数达到1.8 V;
下列给出的解决方案可行的是________(只有一个选项正确,填写对应字母)。
A.换用最大阻值较小的变阻器
B.降低电源电压
C.减小需要控制的电压值
【题目】小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
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(1)请用笔画线代替导线,将如图中的实物电路连接完整(_______);
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值。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________________;
(3)排除故障后继续实验,小明进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_______________;
(4)分析表格中信息,可知小灯泡的额定功率为__________W。按照表格试验4次记录的数据,小明是将滑片P一直向__________(选填“左”或“右”)移动;
物理量次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实际电功率P/W | 小灯泡亮度 |
1 | 0.5 | 0.12 | 0.06 | 不亮 |
2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 偏暗 |
3 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
4 | 2.8 | 0.32 | 0.90 | 更亮 |
(5)实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率_____________,灯泡越亮;
(6)小明依照4次试验记录数据绘制出U-I图像,发或灯泡的电阻不是固定不变的,原因是:_____________。