题目内容
8.某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示.已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于A端(选填“A”或“B”),目的是保护电路,使灯泡两端电压达到额定电压.
(2)试验中,闭合开关,如果小灯泡与灯座接触不良,则会看到电压表有示数,电流表无示数.(均选填“有”或“无”)
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的时数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V,这时电流表的示数如图乙所示,读数为0.32A,则小灯泡的额定功率为0.8W.
分析 (1)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值;
滑动变阻器的基本作用是保护电路,在此实验中,滑动变阻器主要起到改变灯泡两端的电压和电流的作用;
(2)闭合开关,小灯泡接触不良,说明电路有断路现象,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,判断出现的现象;
(3)要测量灯泡额定功率,必须使灯泡正常发光.根据串联电路分压关系确定滑片移动方向;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,根据P=UI计算出灯泡的实际功率.
解答 解:(1)闭合开关前,应调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故将滑片放在A端;
滑动变阻器在电路中的作用是保护电路、调节灯泡两端电压,使其达到额定电压;
(2)闭合开关,小灯泡接触不良,也就是电路断路,所以与灯泡串联的电流表无示数;而电压表与滑动变阻器、电流表串联在电源上,所以有示数,显示电源电压;
(3)据串联电路中电阻之比等于电压之比,即想使得小灯泡的电压增大到2.5V,即需要使得滑动变阻器的电压变小,据串联电路中电阻之比等于电压之比,所以应该使得滑动变阻器的有效阻值变小,故需将滑片向B移动;
由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A;则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W.
故答案为:
(1)A;保护电路,使灯泡两端电压达到额定电压;
(2)有;无;
(3)B;2.5;0.32;0.8.
点评 此题是测量灯泡的电功率实验,考查了连接电路的注意事项、滑动变阻器的作用、电流表读数、故障分析及电功率的计算,都属于电学的基础考查范围,必须掌握.
练习册系列答案
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3.在测3.8V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图1所示的电路,其中电源电压为6V.

(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮).
(2)若在连接电路时,有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器B(A/B/C)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)下表为某小组的实验记录:
老师认为该小组数据处理过程有误,你的评价是老师的说法正确,当灯泡两端电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,实际电压不同,实际功率不同,不能通过求平均值计算额定功率;
(4)若没有电流表,小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率.她选择了满足实验要求的实验器材,并按照图2所示的电路图连接好实物.以下是她设计的实验方案,请将它补充完整:
①只闭合开关S1,移动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V;
②下一步操作是:保持滑片不动,只闭合开关S2,当电压表示数为3.8V时,读出电阻箱连入电路的阻值R0;
③利用上述测量出的物理量及已知量,写出小灯泡额定功率的表达式是:P=$\frac{(3.8V)^{2}}{{R}_{0}}$.
(5)小刚还想测量一只额定电压为2.5V,电阻约为10Ω小灯泡的额定功率,为此他将图1中的“3.8V”的小灯泡换成“2.5V”的小灯泡继续实验,小明认为他不能测出该小灯泡的额定功率,理由是滑动变阻器最大阻值太小,不能调到额定电压2.5V.
(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮).
(2)若在连接电路时,有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器B(A/B/C)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)下表为某小组的实验记录:
| 实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 实际功率/W | 额定功率/W |
| 1 | 3.0 | 0.36 | 1.08 | P额=$\frac{1.08+1.52+1.89}{3}$=1.50 |
| 2 | 3.8 | 0.40 | 1.52 | |
| 3 | 4.5 | 0.42 | 1.89 |
(4)若没有电流表,小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率.她选择了满足实验要求的实验器材,并按照图2所示的电路图连接好实物.以下是她设计的实验方案,请将它补充完整:
①只闭合开关S1,移动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V;
②下一步操作是:保持滑片不动,只闭合开关S2,当电压表示数为3.8V时,读出电阻箱连入电路的阻值R0;
③利用上述测量出的物理量及已知量,写出小灯泡额定功率的表达式是:P=$\frac{(3.8V)^{2}}{{R}_{0}}$.
(5)小刚还想测量一只额定电压为2.5V,电阻约为10Ω小灯泡的额定功率,为此他将图1中的“3.8V”的小灯泡换成“2.5V”的小灯泡继续实验,小明认为他不能测出该小灯泡的额定功率,理由是滑动变阻器最大阻值太小,不能调到额定电压2.5V.
20.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.这种运动在真空中才能发生,在有空气的空间,当空气阻力很小时可以忽略时,物体的下落可以近似地看作做自由落体运动.为了探究自由落体运动的快慢与哪些因素有关系,小明和同学作了如下猜想:
猜想一:物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关;
猜想二:物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关;
为了验证猜想,他们分别将三个金属球在1.5m高处自由静止释放,测得金属球落地时间如下表:
(1)他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验,这样做的目的是:C.
A.便于实验操作
B.便于实验观察
C.相对空气阻力较小,使运动更接近自由落体运动,实验更具科学性
(2)根据表中的数据,宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放,它们将A.
A.同时落地B.铁片先落地,羽毛后落地 C.羽毛先落地,提片后落地.
猜想一:物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关;
猜想二:物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关;
为了验证猜想,他们分别将三个金属球在1.5m高处自由静止释放,测得金属球落地时间如下表:
| 实验序号 | 材 料 | 质量m/kg | 下落时间t/s |
| 1 | 铁球 | 0.2 | 0.54 |
| 2 | 铁球 | 0.4 | 0.54 |
| 3 | 铅球 | 0.4 | 0.54 |
A.便于实验操作
B.便于实验观察
C.相对空气阻力较小,使运动更接近自由落体运动,实验更具科学性
(2)根据表中的数据,宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放,它们将A.
A.同时落地B.铁片先落地,羽毛后落地 C.羽毛先落地,提片后落地.
17.
用图中所示的装置探究摩擦力跟接触面积粗糙程度的关系.实验所用器材有:木块、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计.
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力.
(2)第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为1.2N,分析表中数据可以得到的结论是当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(3)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗?不正确,理由是没有控制压力相同.
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力.
(2)第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为1.2N,分析表中数据可以得到的结论是当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 接触面情况 | 木块和长木板 | 木块和棉布 | 木块和毛巾 |
| 摩擦力/N | 1.9 | 2.4 |
18.
某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想.
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关.
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图乙所示,实验中,用手感受绳子的拉力大小,做几次实验后,得到实验数据如表:
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力(不计空气阻力).
(2)实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变,这一现象可说明绳子拉力的作用效果是改变物体的运动状态,若绳子断了,小球不能(填“能”或“不能”)继续做圆周运动.
(3)分析对比实验次数1、2的数据,可以初步验证猜想A;分析对比实验次数2、3的数据,可以初步得出的结论是:在小球质量与绳子长度相同时,绳子拉力大小与小球运动快慢有关.
(4)本实验采用的研究方法有转换和控制变量法.
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关.
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图乙所示,实验中,用手感受绳子的拉力大小,做几次实验后,得到实验数据如表:
| 实验次数 | 小球的质量/g | 运动的快慢 | 绳子的长度/cm | 绳子的拉力 |
| 1 | 15 | 慢 | 10 | 很小 |
| 2 | 20 | 慢 | 10 | 小 |
| 3 | 20 | 快 | 10 | 大 |
| 4 | 20 | 快 | 15 | 很大 |
(2)实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变,这一现象可说明绳子拉力的作用效果是改变物体的运动状态,若绳子断了,小球不能(填“能”或“不能”)继续做圆周运动.
(3)分析对比实验次数1、2的数据,可以初步验证猜想A;分析对比实验次数2、3的数据,可以初步得出的结论是:在小球质量与绳子长度相同时,绳子拉力大小与小球运动快慢有关.
(4)本实验采用的研究方法有转换和控制变量法.