5.
实验小组的同学们把一只2.5V和一只3.8V的小灯泡连接成如图所示的电路,比较两灯的电阻和实际功率,记录了表1所示的实验数据,实验完毕,整理器材时,一位同学不慎把2.5V的小灯泡玻璃打碎了(灯丝未断).这时发生了一个奇怪的现象:3.8V的小灯泡不仅没有因此而熄灭,反而更亮了.这是怎么回事呢?同学们猜想:可能是打碎玻璃使2.5V的小灯泡发生了短路,从而使3.8V的小灯泡两端的电压增大.为验证猜想,他们又对这个电路(2.5V的小灯泡玻璃被打碎后)做了与原来相同的实验,记录了表2所示的实验数据.
表一
表2
(1)分析表2中的数据,你认为同学们的猜想正确吗?为什么?
(2)比较表1、表2中的数据,你认为导致3.8V的小灯泡变亮(功率变大)的根本原因是什么?
表一
| 灯泡 | U/V | I/A | R/ | P/W |
| 2.5V的小灯泡 | 0.7 | 0.30 | 2.33 | 0.21 |
| 3.8V的小灯泡 | 2.3 | 0.30 | 7.7 | 0.69 |
| 灯泡 | U/V | I/A | R/ | P/W |
| 2.5V的小灯泡 | 0.5 | 0.33 | 1.5 | 0.17 |
| 3.8V的小灯泡 | 2.5 | 0.33 | 7.6 | 0.83 |
(2)比较表1、表2中的数据,你认为导致3.8V的小灯泡变亮(功率变大)的根本原因是什么?
3.同学们做完“测量小灯泡的电功率”的实验后,老师提出了一个新问题:“大家都已经知道了决定导体电阻的三个因素,也知道温度会影响导体电阻的大小.可是具体到一个小灯泡,温度对其灯丝电阻有什么影响呢?请大家利用现有的实验器材通过实验来探究一下.”小华与同学们重新进行了实验,实验中小灯泡的额定电压是2.5V.
(1)如图甲所示,是小华连接的实物图,请你用笔画线代替导线帮他们完成电路的连接.要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表的示数增大.

(2)闭合开关后,小华立即发现灯泡发出耀眼的光,检查后发现电路连接正确,请你指出实验操作中的不当之处闭合开关前,滑动变阻器的阻值没有调到最大值.
(3)实验中,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是8.3Ω.
(4)小华在实验中并没有使用温度计,灯丝温度的高低可以通过灯泡的亮度来判断.
(5)下表是小华同学测得的实验数据,
由此分析出温度对灯丝电阻的影响.
小华又通过查找资料,发现大多数金属的电阻随温度变化的规律与灯丝电阻的变化规律相同.他用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲的电路中,并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动,设计了一个简易的测温装置.若要满足温度升高时测温装置的示数变大,可以将图甲中电压表的表盘改装成测温装置的刻度盘.
(6)接下来小华用一个发光二极管替换电路中的小灯泡,进一步研究发光二极管的电阻与温度的关系.闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,发现此二极管都不发光,且电流表无示数,电压表有示数.经检查,整个电路连接及元件均完好,则出现这一现象的原因可能是发光二极管正、负极接反了.
(1)如图甲所示,是小华连接的实物图,请你用笔画线代替导线帮他们完成电路的连接.要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表的示数增大.
(2)闭合开关后,小华立即发现灯泡发出耀眼的光,检查后发现电路连接正确,请你指出实验操作中的不当之处闭合开关前,滑动变阻器的阻值没有调到最大值.
(3)实验中,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是8.3Ω.
(4)小华在实验中并没有使用温度计,灯丝温度的高低可以通过灯泡的亮度来判断.
(5)下表是小华同学测得的实验数据,
由此分析出温度对灯丝电阻的影响.
| I/A | 0.2 | O.22 | 0.24 | 0.27 | 0.32 | |
| U/A | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
(6)接下来小华用一个发光二极管替换电路中的小灯泡,进一步研究发光二极管的电阻与温度的关系.闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,发现此二极管都不发光,且电流表无示数,电压表有示数.经检查,整个电路连接及元件均完好,则出现这一现象的原因可能是发光二极管正、负极接反了.
2.小亮和小雨在“探究小灯泡电阻”的实验中,要用小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为7Ω.本实验原理是R=$\frac{U}{I}$.

(1)小亮的实验过程如图甲所示是小亮连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉).
②电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的示数为0A,电压表有示数,产生这种现象的原因是:
灯泡断路.
③小亮的同桌电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,产生这种现象的原因是:灯泡短路.
④他们两个故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是:向左移动滑动变阻器的滑片.
实验中小亮设计的实验记录表格如下表.请你找出表格中的问题:由于灯丝的电阻随温度的升高而变大,故不能求灯丝电阻的平均值;小亮又根据实验数据绘制成了U-I图象如图乙.根据该图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是6.25Ω.
小亮设计的表格有一处错误,是电阻平均值/Ω.
用小亮改好的电路还可以做的一个实验是测量小灯泡的电功率,这个实验的原理是P=UI.
(2)小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知).下面是他的实验过程,请你帮他完成实验.
①闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U1.
②闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数为U2.
③未知电阻阻值的表达式为:Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$.
④实验后小雨又将开关S2换成了一个电压表,当闭合开关S和S1时,发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同.如果R0=80Ω且Rx≠R0,则Rx=320Ω.
(1)小亮的实验过程如图甲所示是小亮连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉).
②电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的示数为0A,电压表有示数,产生这种现象的原因是:
灯泡断路.
③小亮的同桌电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,产生这种现象的原因是:灯泡短路.
④他们两个故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是:向左移动滑动变阻器的滑片.
实验中小亮设计的实验记录表格如下表.请你找出表格中的问题:由于灯丝的电阻随温度的升高而变大,故不能求灯丝电阻的平均值;小亮又根据实验数据绘制成了U-I图象如图乙.根据该图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是6.25Ω.
| 实验次数 | 电压/V | 电流/A | 电阻/Ω | 电阻平均值/Ω |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 |
用小亮改好的电路还可以做的一个实验是测量小灯泡的电功率,这个实验的原理是P=UI.
(2)小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知).下面是他的实验过程,请你帮他完成实验.
①闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U1.
②闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数为U2.
③未知电阻阻值的表达式为:Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$.
④实验后小雨又将开关S2换成了一个电压表,当闭合开关S和S1时,发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同.如果R0=80Ω且Rx≠R0,则Rx=320Ω.
17.
随着生活水平的提高,新型智能扫地机器人逐步进入普通家庭,如图是某型号扫地机器人,该机前置大半径旋转式双边刷,中设V型滚刷,后置拖布,集扫卷拖于一体,高效干净;还具有定时预约清扫、智能远程操控、智能回归充电等功能,其铭牌上的部分参数如下表,请解答下列有关问题.
(1)扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是多少?
(2)扫地机器人正常工作时的电流是多大?
(3)如图乙所示,当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电,此时机器人剩余的电能是多少?
(4)若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功,机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电,则返回过程中受到的阻力是多大?
0 169310 169318 169324 169328 169334 169336 169340 169346 169348 169354 169360 169364 169366 169370 169376 169378 169384 169388 169390 169394 169396 169400 169402 169404 169405 169406 169408 169409 169410 169412 169414 169418 169420 169424 169426 169430 169436 169438 169444 169448 169450 169454 169460 169466 169468 169474 169478 169480 169486 169490 169496 169504 235360
| 工作电压 | 15V |
| 额定功率 | 30W |
| 电池容量 | 2000mAh |
| 充电时间 | 5h |
| 平均速度 | 0.3m/s |
(2)扫地机器人正常工作时的电流是多大?
(3)如图乙所示,当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电,此时机器人剩余的电能是多少?
(4)若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功,机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电,则返回过程中受到的阻力是多大?