题目内容
【题目】物理学习小组的同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)小聪同学用干电池作电源,把标有“
”的灯泡 L1 和标有“
” 的灯泡L2两只灯泡连成如图所示的电路探究“电功率跟电压的关系”,闭合开关进行实验,记录数据如表所示
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灯泡 | 发光情况 | 电压 U //V |
L1 | 暗 | 1.8 |
L2 | 亮 | 2.7 |
①图甲实验中串联目的是______________。
②分析现象及数据,并归纳结论是通过用电器的电流相同时,用电器两端电压越大,电功率_______。
(2)小明同学又在原有器材的基础上设计了如图所示的电路,想继续探究“电功率跟电流的关系”:你认为这样设计实验图存在的问题是_________。并提出解决的方法是__________。
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【答案】使通过两灯的电流相等 越大 电压过大,会烧毁灯泡的 去掉一节电池
【解析】
(1)[1] [2]用控制变量法探究电功率跟电压的关系,需要使两灯电压不同,控制电流相同,观察灯泡的亮度判断灯泡的功率大小,分析现象及数据,并归纳结论是通过用电器的电流相同时,用电器两端电压越大,灯泡越亮,灯泡的电功率就越大。
(2) [3] [4]根据串联分压原理,可以得出电源电压为
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探究“电功率跟电流的关系”设计的电路图中由于两灯泡是并联,所以两灯两端的电压都等于电源电压4.5V,远大于L1两端的额定电压,这样容易烧坏灯泡,所以需要降低电源电压,即去掉一节电池即可。
【题目】小明同学在探究“电流与电压的关系”实验中,选用器材如下:电压为4.5V的电源、滑动变阻器RA(50Ω 1A)、滑动变阻器RB(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关、定值电限、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整。
(_________)
(2)连接电路时,开关应断开,防止因电路短路造成电流过大而损坏元件。开关闭合前,应将滑动变阻器滑片滑到最________(填“左”或“右”)端。
(3)开关闭合后,两表均无示数,故障可能是________(填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。
(4)排除故障后,多次改变定值电阻两端的电压,测得实验数据如下表。第2次电压表的示数如图乙,则此时电压为________V,分析数据可知:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成________。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 1.0 | 2.0 | 2.4 | 3.0 | |
电流I/A | 0.10 | 0.20 | 0.24 | 0.30 |
(5)实验中所用定值电阻的阻值是________Ω,所选的滑动变阻器是________(填“RA”或“RB”)。
(6)完成实验后,子森想测量小灯泡的额定功率,重新设计了电路(如图丙),这个小灯泡正常工作的电流为I额,请完成实验步骤(已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2):
①闭合开关S1,S2接1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为________;
②闭合开关S1,S2接2,保持滑动变阻器________的滑片位置不变,调另一个滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为________;再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端,读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为P额________。