题目内容
2.小兰用图甲所示电路测量额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡的电功率,所用电源电压恒为6V.(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整.
(2)正确连接电路、闭合开关,观察到灯泡闪亮一下后立即熄灭,原因可能是闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻没有调到最大值处
| 次数 | 电压U/V | 电流I/A |
| 1 | 2 | 0.2 |
| 2 | 2.5 | |
| 3 | 3 | 0.26 |
(4)测量完灯泡的电功率,小兰分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡来验证电流与电阻的关系,得到如图丁所示的I-R关系图象.实验中可供选择的滑动变阻器有R1“20Ω 0.5A”与R2“50Ω 0.5A”两种规格,分析图象可知小明选用的是滑动变阻器R2(选填“R1”或“R2”).若某次实验中滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω,则此时所用定值电阻的阻值为10Ω.
分析 (1)把滑动变阻器串联接入电路即可正确解题.
(2)灯泡L闪亮一下后立即熄灭说明电路中电流过大,灯泡被烧坏,根据滑动变阻器的作用进行解答;
(3)根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,然后根据P=UI求出小灯泡的额定功率;电压表与电流表的示数之比为灯泡电阻,根据灯丝电阻与温度关系分析原因;
(4)①在探究电流与电阻的关系时,要改变接入电路的电阻阻值大小,但不同阻值的电阻两端电压不变;
②串联电路中用电器两端电压与其阻值成正比,由图象可得电阻两端电压,已知电源电压和电阻两端电压,可以得到滑动变阻器两端电压,根据串联电路用电器两端电压与电阻的对应关系,得到定值电阻的阻值.
解答 解:(1)根据滑动变阻器的原则“一上一下”,将灯泡右端接线柱与滑动变阻器A接线柱连接即可,如图所示:![]()
(2)闭合开关时,观察到灯泡L闪亮一下后立即熄灭,说明闭闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻没有调到最大值处;
(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.6W;
电压表测灯泡两端电压,电流表测其电流,根据欧姆定律可知:电压表与电流表的示数之比为灯泡电阻,根据P=UI可知随着灯泡两端电压和电流增大,灯泡的实际功率变大,温度升高,电阻变大,是因为灯丝电阻受温度的影响;
(4)①由图象知,不同阻值的电阻两端电压等于0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=…=2.5V,
假设选择25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,由$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$知,要保持定值电阻两端电压为2.5V不变,滑动变阻器接入电路的电阻为35Ω,所以滑动变阻器选择“50Ω 0.5A”,即选择滑动变阻器R2;
②滑动变阻器两端电压为U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V,
由串联电路的分压原理$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$,
代入数值得$\frac{2.5V}{3.5V}$=$\frac{{R}_{1}}{14Ω}$,
解得R1=10Ω,即选择的定值电阻阻值为10Ω.
故答案为:(1)见上图;
(2)闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻没有调到最大值处;
(3)0.6;灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)R2;10.
点评 题考查了实物图的连接、电流表的读数、求灯泡额定功率、电功率的变化以及滑动变阻器规格的选择,考查角度广,设计知识点多,综合性较强,具有一定的代表性.
| A. | 打雷时请勿在大树下躲雨--雷击时电流很大,且易经大树流入大地 | |
| B. | 不能用湿抹布擦拭正在工作的用电器--一般的生活用水是导体 | |
| C. | 高压危险请勿靠近--只有高压电对人体才是不安全的 | |
| D. | 洗衣机的金属外壳要接地--防止外壳漏电发生触电事故 |
| A. | 电流表示数变大,电压表示数变大 | |
| B. | 电阻R0是多余的 | |
| C. | 气敏电阻R两端的电压变大 | |
| D. | 电阻R0消耗的功率变大,电路总功率变大 |
(1)图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图.由图可知,该磁极为N极,若在1处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图2中的甲.
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻.某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图3所示.根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大.图4图线没有过坐标原点,是因为放入磁场前,磁敏电阻不为零.
(3)利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图1磁场中各处的磁感应强度
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处.吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,所提供的实验器材如图3所示,其中磁敏电阻所处的磁场未画出.请你将该实验电路连接完整.
②正确接线后,测得的数据如上表所示.该磁敏电阻的测量值为500Ω.
| 1 | 2 | 3 | |
| U/V | 1.50 | 3.00 | 4.50 |
| I/mA | 3.00 | 6.00 | 9.00 |
④在实验过程中,仅将磁敏电阻从1处移至2处,其它条件不变,那么电流表的示数增大,电压表的示数减小.(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)就现有的实验器材和电路,请提出一个有意义的可供探究的物理问题:探究电流与电阻的关系.
(5)在上述电路中,将该磁敏电阻从待测磁场中移出,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为10.0mA时,求滑动变阻器接入电路的阻值.设电源电压为5.50V.
| 高度 h/m | 2 | 4 | 6 | 8 |
| 下落所需时间t/s | 0.63 | 0.90 | 1.10 | 1.26 |
| 时间平方t2/s2 | 0.4 | 0.81 | 1.21 | 1.59 |
(2)如果物体从10m高处自由下落,按你所得出的关系,可以得到物体下落的时间是1.41s.