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文檔簡介
備戰(zhàn)2022年中考物理真題分類專練——電功率實(shí)驗(yàn)專題1.(2021湘潭)如圖所示,串聯(lián)的兩電阻絲(R1<R2),封閉在兩個(gè)完全相同的燒瓶中,并通過短玻璃管與相同的氣球相連。閉合開關(guān),通過兩電阻絲的電流(選填“相等”或“不相等”),一段時(shí)間后,密閉燒瓶內(nèi)的空氣被加熱,觀察到(選填“A”或“B”)氣球先鼓起來。2.(2021廣東)如圖是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與______關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面的______反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,通電一段時(shí)間后,容器______(選填“甲”或“乙”)內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量較多。
3.(2021山西)“圓夢(mèng)”學(xué)習(xí)小組在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5V。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不得交叉)。(其他接法合理即可)
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針不動(dòng)。但用手按住開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng),出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是______。
(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是______W。
(4)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中又測(cè)出了幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)你幫他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄表格。4.(2021南充)如圖所示,某同學(xué)計(jì)劃利用甲圖所示的器材測(cè)量小燈泡的電功率,已知小燈泡的額定電壓是(1)實(shí)驗(yàn)中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”并用筆劃線代替導(dǎo)線完成電路的正確連接.(2)閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片位置應(yīng)放在_______端(選填“A”或“B”).(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,在完成第1次實(shí)驗(yàn)后,若還需測(cè)量小燈泡的額定功率,需將滑動(dòng)變阻器滑片向_______端移動(dòng)(選填“A”或“B”),直到電壓表示數(shù)為,若此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為_______W.(4)小明對(duì)數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為還可以得出通過燈泡的電流和燈泡兩端電壓成正比的結(jié)論.這種說法________(選填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是________________.5.(2021溫州)疫情期間只允許體溫正常的師生進(jìn)入校園,為此,小明設(shè)計(jì)了一款“智能門禁”,能檢測(cè)體溫并進(jìn)行人臉識(shí)別。工作原理為:①若體溫正常開關(guān)S1閉合,人臉識(shí)別成功開關(guān)S2閉合,電動(dòng)機(jī)M工作(門打開),警示燈不亮;②若體溫異常S1不閉合,人臉識(shí)別成功S2閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈亮起;③不管體溫是否正常,若人臉識(shí)別失敗S2不閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈不亮。(1)下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是________。(可多選)(2)若警示燈工作時(shí),兩端電壓為3伏,電阻為10歐,其工作時(shí)的功率為________瓦。6.(2021龍東)如下圖所示,在研究電熱與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們猜想電熱可能與電流大小、電阻大小以及通電時(shí)間長短有關(guān)。(1)左側(cè)密閉容器內(nèi)電阻絲阻值為,右側(cè)密閉容器外部,將一個(gè)阻值為的電阻與這個(gè)容器內(nèi)的電阻絲并聯(lián),目的是使通過左右兩密閉容器內(nèi)電阻絲的______不同,右側(cè)容器內(nèi)電阻絲的阻值應(yīng)為______,才能符合實(shí)驗(yàn)研究的要求;(2)在第(1)問實(shí)驗(yàn)中測(cè)得,左側(cè)容器內(nèi)電阻絲的電流大小為,則通過右側(cè)密閉容器中的電阻絲電流大小為______;形管中液面高度差反映密閉空氣溫度的變化,左側(cè)形管中液面高度差大于右側(cè)形管中液面高度差,說明:___________;(3)本實(shí)驗(yàn)是研究電流的_______效應(yīng),從能量轉(zhuǎn)化的角度分析,是______能轉(zhuǎn)化為______能。7.(2021天水)小王用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量額定電壓為的小燈泡電功率時(shí),電源電壓為,若所用器材均能滿足實(shí)驗(yàn)需要.(1)用筆畫線替代導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整;(2)連接電路時(shí),開關(guān)要______(選填“斷開”或“閉合”);滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該移到連人電路阻值_______位置;(3)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為時(shí)小燈泡正常發(fā)光,由圖乙可知,此時(shí)電流表的示數(shù)為_____A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為________,小燈泡的額定功率為________W;(4)小王受此實(shí)驗(yàn)啟發(fā),想測(cè)定電動(dòng)自行車上用作照明的(發(fā)光二極管)額定功率.在老師的幫助下通過實(shí)驗(yàn)得到該的圖象如圖丙所示,由圖象可知燈的電阻隨電壓的增大而_______(選填“增大”“不變”或“減小”).查閱資料知道該的額定電壓為,結(jié)合圖象可得該的額定功率為____________W8.(2021湖州)小萍同學(xué)想利用如圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關(guān)系。她根據(jù)圖甲完成圖乙的部分連接,待連接完整后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,記錄了多組數(shù)據(jù),作出了圖像a,還作出了電流大小與電源電壓大小的關(guān)系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動(dòng)變阻器最大阻值為20歐)。
(1)根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。(要求:滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),小燈泡變亮)
(2)根據(jù)圖像a,描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。______
(3)當(dāng)電流表示數(shù)為0.12A時(shí),電壓表的示數(shù)為多少?
(4)圖丙陰影部分的面積表示______。9.(2021內(nèi)江)基同學(xué)要測(cè)量小燈泡L的電功率。所用的實(shí)驗(yàn)器材有:A.電源E(電壓恒為4.5V);B.電流表A1(量程0~200mA);C.電流表A2(量程0~500mA);D.定值電阻R0(阻值為20Ω);E.滑動(dòng)變阻器R(阻值為0~20Ω);F.待測(cè)小燈泡L(額定電壓3.6V);G.開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干,則:(1)如圖甲所示,是該同學(xué)設(shè)計(jì)電路圖,請(qǐng)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整___________;(2)若電流表A1和A2流過的電流分別為I1、I2,利用I1、I2、R0表示出:小燈泡兩端的電壓為___________,通過小燈泡的電流為___________;(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),先將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最___________(選填“左”或“右”)端,閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀取相應(yīng)的I1和I2,所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,當(dāng)電流I1=144mA時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為___________W(保留一位小數(shù));(4)如果用另一個(gè)定值電阻Rx來代替定值電阻R0,其他條件均不變,為了能夠測(cè)量小燈泡的額定功率,所用電阻Rx的阻值不能小于___________Ω。10.(2021濰坊)現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)器材:①額定電壓為2.5V的小燈泡;②電壓約為6V的直流電源:③量程為6V的電壓表;④最大阻值為99.99Ω的電阻箱R;⑤開關(guān),單刀雙擲開關(guān),導(dǎo)線若干。要測(cè)量小燈泡的額定功率,請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
(1)按電路圖甲將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整_______。(2)先將電箱阻值調(diào)到________(選填“最大”、“最小”或“任意值”)再閉合開關(guān)S1。(3)將S2擲向a,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表示數(shù),再將擲向b,電壓表示數(shù)U2及電阻箱示數(shù)R如圖丙所示,=________V,R=________Ω,則該小燈泡的額定功率為________W。11.(2021廣安)某物理實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,選用器材連接了如圖甲所示的電路,其中電源電壓恒為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為10),電流表有“0~0.6A”、“0~3A”兩個(gè)量程,電壓表有“0~3V”、“0~15V”兩個(gè)量程。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖甲實(shí)物電路的連接,注意導(dǎo)線不能交叉。()(2)實(shí)驗(yàn)小組閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表和電壓表均無示數(shù),若電路中僅有一處故障,則故障原因不可能是___________。A.電流表斷路B.小燈泡斷路C.滑動(dòng)變阻器斷路(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察兩電表示數(shù),記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示,根據(jù)圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________W。(4)實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)小燈泡的圖像不是一條直線,原因是小燈泡的電阻隨________變化而變化。12.(2021泰州)小明和小華在實(shí)驗(yàn)室做如下兩個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn):(1)在探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明所用的器材有:新干電池兩節(jié),5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個(gè),電流表電壓表、“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干;①實(shí)驗(yàn)中小明將5Ω的電阻接入電路中,連接的電路如圖甲所示,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法;()②改正錯(cuò)誤后,將滑片調(diào)至______(選填“A”或“B”)端,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至某一位置,使電壓表示數(shù)為1.6V,讀出電流表的示數(shù)并記錄在表格中,將此時(shí)滑片的位置標(biāo)記為M;③接著將5Ω的電阻換為10Ω,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)仍為1.6V,讀出對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)并記錄,此時(shí)滑片的位置在M的______(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”);④最后小明換用20Ω的電阻繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄電流表的示數(shù);分析表中數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:______;(2)小華利用電源(電壓恒定且未知)、電流表、電阻箱(0~999.9Ω)、銘牌不清楚的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路,測(cè)出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率請(qǐng)你幫助小華補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案:①閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥至1,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使______,讀出此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值為R;②仍閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥至2,只調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)為I額;③在步驟②的基礎(chǔ)上,將R1阻值調(diào)為0,R2的滑片______(填滑動(dòng)變阻器滑片的位置變化情況),并讀出電流表示數(shù)為I;④則小燈泡額定功率的表達(dá)式為:P=______(用已知量和所測(cè)物理量的符號(hào)表示);⑤實(shí)驗(yàn)后小華發(fā)現(xiàn),電路中只需將______和______互換位置,可以更簡單地測(cè)出小燈泡的額定功率。13.(2021黃石)如圖甲所示是“探究電壓一定時(shí),電流跟電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,已知電源電壓恒為4V,滑動(dòng)變阻器(30Ω1A)以及符合實(shí)驗(yàn)要求的電表,開關(guān)和導(dǎo)線。(1)實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)多次改變R的阻值,記下對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù),得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可以得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成______比;(2)由圖乙可知,小明探究時(shí),控制電阻兩端電壓______V不變;(3)如果小明同學(xué)連好電路后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則該故障可能是由R______(選填“短路”或“斷路”)造成的;(4)小明為了能夠完成上述實(shí)驗(yàn),更換的電阻R的阻值不能超過______Ω;(5)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,只用電壓表來測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω,其測(cè)量過程如下
①閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端,電壓表示數(shù)為4V;②閉合S、S1,斷開S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電壓表讀數(shù)為______V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;③閉合S、S2,斷開S1,保持滑動(dòng)變阻器的滑片與②步的位置相同,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V;④根據(jù)上述測(cè)量,可知小燈泡的額定功率P額=______W。14.(2021昆明)圖13是探究“物質(zhì)吸熱規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置;⑴取質(zhì)量相同的水和煤油分別放入兩個(gè) 的容器里,用兩盞同樣的酒精燈對(duì)它們進(jìn)行加熱,升高 溫成時(shí)比較它們吸收熱量的多少,來衡量誰吸熱能力更強(qiáng);(2)取相同質(zhì)量的水和煤油的目的,是為了 (選填“便于比較”或“控制變量M);(3)在對(duì)水和煤油加熱的方式上,有酒精燈和電加熱器兩種熱源可供選擇,選用 更容易控制讓煤油和水吸收的熱量相同,(4)如果甲、乙兩組同學(xué)進(jìn)行分工合作,甲組對(duì)水進(jìn)行加熱和記錄乙組對(duì)煤油進(jìn)行加熱和記錄。他們加熱的水和煤油的初溫、末溫、質(zhì)量、電加熱器的功率和加熱時(shí)間等都不相同。若溫度差用△t表示、質(zhì)量用m表示、電加熱器的功率用P表示、加熱時(shí)間用t表示,忽略熱損失,則吸收的熱量為Pt。此時(shí)要衡量水和煤油誰的吸熱能力更強(qiáng),他們應(yīng)該用 (用已給物理量寫出表達(dá)式)分別進(jìn)行計(jì)算,得到的水和煤油、溫度升高吸收的熱量,就可以進(jìn)行比較了。15.(2021鞍山)在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“201A”。(1)如圖甲所示,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)只有___________有示數(shù),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的單線上打“×”,并用筆面線代替導(dǎo)線將電路連接正確。()(2)改正錯(cuò)誤后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片適當(dāng)向___________(填“左”或“右”)滑動(dòng)。(3)圖丙是小燈泡的電流隨電壓變化關(guān)系的圖象,根據(jù)圖象可知,小燈泡的額定功率為___________W。(4)測(cè)量小燈泡的電功率______(填“需要”或“不需要”)多次測(cè)量求平均值,原因是________。(5)在實(shí)際測(cè)量過程中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其接入電路中的電阻減小,相應(yīng)的小燈泡的阻值變化,則________(填“>”、“<”或“=”)。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路來測(cè)定額定電壓為3V的小燈泡的額定功率。已知電源電壓為9V,定值電阻R的阻值為10。請(qǐng)幫助他完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:①開關(guān)S、閉合,斷開,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為______V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;②保持滑片位置不動(dòng),開關(guān)S、閉合,斷開,此時(shí)電壓表的示數(shù)為4V;再將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最________(填“左”或“右”)端,此時(shí)電壓表的示數(shù)為7V。③小燈泡的額定功率________W。16.(2021玉林)如圖甲所示,在“測(cè)量一個(gè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為3V。
(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的器材連接成完整的電路(要求滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)阻值變大);
(2)連接好電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),那么出現(xiàn)該狀況的可能原因是小燈泡發(fā)生______(選填“斷路”或“短路”);
(3)排除故障后,閉合開關(guān),繼續(xù)進(jìn)行探究,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制出通過小燈泡的電流I隨它兩端電壓U變化的圖像,如圖丙所示,分析可知:小燈泡的額定功率為______W;若電流表的示數(shù)如圖丁所示,其示數(shù)為______A,此時(shí)小燈泡的電阻為______Ω;
(4)若實(shí)驗(yàn)室電壓表損壞,某同學(xué)用一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻代替電壓表,并設(shè)計(jì)了如圖戊所示電路,在電源電壓保持不變情況下,也正確地測(cè)出了一個(gè)額定電流為I額的小燈泡的額定功率,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①閉合S1,斷開S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片至最左端,記下電流表的示數(shù)為I1;
②閉合S2,斷開S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為I額;
③保持滑動(dòng)變阻器R的滑片不動(dòng),閉合S1,斷開S2,記下電流表的示數(shù)為I2;
④則小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=17.(2021錦州)小明所在的物理實(shí)驗(yàn)小組,利用圖甲所示的電路測(cè)量額定電壓為3.8V的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.(1)圖甲中小明將一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,若此時(shí)閉合開關(guān),小燈泡______(選填”發(fā)光”或”不發(fā)光”).請(qǐng)你在接錯(cuò)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確.(2)小明將電路改接正確后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使小燈泡正常發(fā)光.此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是______Ω.(3)小明測(cè)量了小燈泡在不同電壓下的電流,并繪制了如圖丙所示的圖像,根據(jù)圖像可知電流與電壓并不成正比原因是燈絲的電阻隨溫度升高而______,在這個(gè)圖像中,橫軸應(yīng)該表示的物理量是______(選填“電壓”或“電流”).(4)小明又設(shè)計(jì)了圖丁所示的電路,只用電壓表測(cè)量額定電壓為2.5V,小燈泡的額定功率已知,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為15Ω,電源電恒定。其測(cè)量過程如下:①閉合開關(guān)S1、S2,斷開S3,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到右端,電壓表示數(shù)為4.5V;②____________(填三個(gè)開關(guān)閉合與斷開情況)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為______V,這時(shí)小燈泡正常發(fā)光.③閉合開關(guān)S1、S2,斷開S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,此時(shí)電壓表示數(shù)為3V;④小燈泡的額定功率P額=______W.18.(2021通遼)在“測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”實(shí)驗(yàn)中小亮已連接的部分電路如圖甲所示,小燈泡的額定電壓。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整_______(要求:滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)電阻變大)。(2)實(shí)驗(yàn)中除保護(hù)電路外滑動(dòng)變阻器另一個(gè)作用是_______。閉合開關(guān),小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,造成電路故障的原因是__________。(3)排除故障后,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為______(結(jié)果保留一位小數(shù))。(4)另一組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)出了小燈泡的額定功率,電源電壓未知但恒定不變,和為滑動(dòng)變阻器,的最大阻值為,請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①只閉合開關(guān)S、調(diào)節(jié),使電壓表的示數(shù)為;②只閉合開關(guān)S、,________,使電壓表示數(shù)仍為;③接著將的滑片P調(diào)至最左端,記下電壓表的示數(shù),再將的滑片P調(diào)至最右端,記下電壓表的示數(shù),則小燈泡額定功率表達(dá)式______(用、、、表示)。19.(2021宿遷)興趣小組在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,有電流表、電壓表各一個(gè),開關(guān)、導(dǎo)線若干,電源的電壓恒為6V,小燈泡L1的額定電壓為3.8V,正常發(fā)光時(shí)電阻約為10Ω,滑動(dòng)變阻器有規(guī)格為“10Ω1.5A”的R1和規(guī)格為“20Ω1A”的R2。(1)為了完成實(shí)驗(yàn),選擇滑動(dòng)變阻器R1等器材,進(jìn)行如圖甲所示的電路連接,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整,并指出連接電路時(shí)的錯(cuò)誤之處。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表無示數(shù)。用導(dǎo)線連接電流表兩端,燈泡發(fā)光,則故障原因是電流表________。(3)更換新的電流表,完成測(cè)量后,小華將小燈泡L1更換為額定電壓2.5V,正常發(fā)光時(shí)阻值約為8Ω的L2。為了測(cè)量它的額定電功率,需用滑動(dòng)變阻器R2替換電路中的R1,其目的是________。(4)小明認(rèn)為不用電流表,同樣能測(cè)量出燈泡L2的額定功率,設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路,請(qǐng)你幫他補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:①將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值且保持不變,閉合開關(guān)S,將S1撥向觸點(diǎn)________,調(diào)節(jié)另一滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數(shù)為U額。②再將開關(guān)S1撥向另一觸點(diǎn),讀出電壓表示數(shù)為U,滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為R1、R2。則燈泡L2的額定功率表達(dá)式為P額=________。20.(2021十堰)小華利用如圖甲所示的電路測(cè)量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率。
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實(shí)物圖連接完整(要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮)。
(2)小華在連接電路最后一根導(dǎo)線時(shí)燈泡立即發(fā)光,則她連接電路時(shí)存在的錯(cuò)誤是______。
(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是______W。實(shí)際測(cè)量時(shí),電壓表有示數(shù)時(shí)內(nèi)部有微弱的電流通過,若考慮這個(gè)微弱電流的影響,則所測(cè)小燈泡的額定功率偏______。
(4)小明想利用小華的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一未知電阻Rx的阻值,發(fā)現(xiàn)電流表損壞,善于動(dòng)腦的小明認(rèn)真思考后,利用小華實(shí)驗(yàn)中小燈泡的額定電壓U額和測(cè)得的額定電流I額,設(shè)計(jì)如圖丙所示電路,測(cè)出Rx的阻值,請(qǐng)你幫助小明補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟。
①先閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為______;
②再斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U;
③21.(2021貴港)在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,其中R1>R2。實(shí)驗(yàn)一:探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系;(1)請(qǐng)按照?qǐng)D1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整;_______(2)實(shí)驗(yàn)電路按照?qǐng)D1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制_______;電阻絲放出熱量的多少,通過_______來進(jìn)行判斷。(3)為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,a、b兩瓶中要裝入_______相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不選水,是因?yàn)槊河偷谋葻崛輄______水的比熱容(選填“大于”、“等于”或“小于”);實(shí)驗(yàn)二:探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系(4)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍,且通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用電阻絲R1加熱的煤油,在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高Δt1,在實(shí)驗(yàn)二中溫度升高Δt1′,則Δt1′_____2Δt1(選填“大于”、“等于”或“小于”),該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小______正比例關(guān)系(選填“成”或“不成”)。實(shí)驗(yàn)中,用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,也可以得出相同的結(jié)論。(5)如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體,并接入兩根阻值_______的電阻絲(選填“相同”或“不同”),就可用這個(gè)裝置來探究兩種不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m,瓶中電阻絲的阻值為R,測(cè)出通過它的電流為I,通電一段時(shí)間t后,溫度計(jì)的示數(shù)變化量為Δt,若不計(jì)熱量損失,則a液體的比熱容為________(用所給出的物理量寫出比熱容的表達(dá)式)。22.(2021大慶)某電學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了以下幾組實(shí)驗(yàn):(1)實(shí)驗(yàn)一:利用如圖電路來探究電流與電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中控制電壓表示數(shù)為不變。①開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于圖中最______(選填“左”或“右”)端;將電阻箱調(diào)至某阻值,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終為零而電流表示數(shù)有明顯變化,經(jīng)檢查是由于______被短路而造成的。②排除故障后,調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到與關(guān)系如圖所示,______V。(2)實(shí)驗(yàn)二:將圖1中電阻箱換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,實(shí)驗(yàn)得到圖所示圖象,則小燈泡的額定功率為______W;當(dāng)通過小燈泡的電流為0.4A時(shí),小燈泡的電阻為______。(3)實(shí)驗(yàn)三:利用圖所示電路再次測(cè)量實(shí)驗(yàn)二所測(cè)小燈泡的額定功率,已知電源電壓恒為10V,定值電阻。調(diào)節(jié)變阻器滑片,使電流表A2的示數(shù)為______A時(shí),讀出電流表A1的示數(shù),即可算出小燈泡的額定功率。為了確保實(shí)驗(yàn)安全,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選“1.2A”和“0.8A”兩種規(guī)格中的______(選填“”或“”)。23.(2021沈陽)在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、額定電壓2.5V的小燈泡,滑動(dòng)變阻器、開關(guān),導(dǎo)線若干,實(shí)物電路如圖甲所示。(1)甲圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,在導(dǎo)線上畫“×”并在圖上改正(所畫的導(dǎo)線不能交叉)。(2)改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的小燈泡的I﹣U圖象如圖乙所示,則小燈泡額定功率是W。(3)僅用該實(shí)驗(yàn)裝置中的器材,以下探究活動(dòng)不能夠完成的是。A.測(cè)量小燈泡的電阻B.探究串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)C.探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)D.探究電流與電壓的關(guān)系(4)完成上面實(shí)驗(yàn)后,小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,測(cè)出了額定電流為I額小燈泡L2的額定功率。實(shí)驗(yàn)方案如下:(電源電壓不變,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為R1,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為R2)①只閉合開關(guān)S和S2,移動(dòng)R1滑片,使電流表示數(shù)為I額。②只閉合開關(guān)S和S1,保持R1滑片位置不動(dòng),移動(dòng)R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額。保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不動(dòng),將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2,則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=。(用I額、I1、I2、R1、R2中的字母表示)24.(2021深圳)某小組進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。(一)某同學(xué)探究“電流與電壓”"的關(guān)系,他用了3個(gè)干電池,一個(gè)定值電阻、一個(gè)滑動(dòng)變阻器(20Ω,1A),一個(gè)電壓表,一個(gè)電流表,導(dǎo)線若干。(1)請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)物圖;(2)若電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),此時(shí)原因可能是(選填“R斷路”或“R短路”)。(3)他用此電路做了若干組實(shí)驗(yàn),以下第組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤。(4)根據(jù)此表格可知:電阻一定時(shí),電流與電壓成(選填“正比”或“反比”)。(二)某同學(xué)探究“電流與電阻”的關(guān)系,他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻,一個(gè)電壓表,一個(gè)電流表和導(dǎo)線若干,多次實(shí)驗(yàn)后得到電流與電阻的關(guān)系如圖所示。(1)電阻兩端的電壓為V;(2)滑動(dòng)變阻器的最大功率為w。25.(2021日照)某物理學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“探究電流相同時(shí)通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的關(guān)系”時(shí),可供選用的器材有:6V電源,5Ω的發(fā)熱電阻兩只,10Ω的發(fā)熱電阻兩只,量程適合的溫度計(jì)兩只,規(guī)格相同的燒瓶兩只,水,酒精,煤油,開關(guān),導(dǎo)線若干。(1)他們?cè)O(shè)計(jì)了圖甲和圖乙所示的兩個(gè)方案,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用圖所示方案。
(2)所選方案中兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng),兩個(gè)燒瓶內(nèi)的液體應(yīng)為質(zhì)量的種類的液體。(均填“相同”或“不同”)
(3)已知比熱容的大小為c水>C酒精>C煤油,為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,應(yīng)選用的液體是。完成上述實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)小組利用以上器材,又添加了天平、燒杯、停表等器材,設(shè)計(jì)了“測(cè)定酒精的比熱容”的實(shí)驗(yàn)。已知在本次實(shí)驗(yàn)條件下,水的沸點(diǎn)為100℃,酒精的沸點(diǎn)為78℃,忽略熱量散失。
(4)實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為圖甲和圖乙所示兩個(gè)方案均可行,為了讓兩種液體相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同,不論選擇哪種方案,兩發(fā)熱電阻的阻值應(yīng)(填“相同”或“不同”)。
(5)方案選定后,實(shí)驗(yàn)過程如下:
①將天平放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,把游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處,觀察到指針偏向分度盤的左側(cè),向右調(diào)節(jié),直至天平平衡。用燒杯和天平測(cè)量出質(zhì)量相等的水和酒精,分別裝人兩個(gè)燒瓶里。
②記下兩種液體的初始溫度,接通電路,加熱一段時(shí)間后,記下液體的末態(tài)溫度。該實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保證酒精的溫度低于。③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得酒精的比熱容為J/(kg·℃)。(6)結(jié)合表中數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析,可知實(shí)驗(yàn)過程中選擇的是圖所示方案。
備戰(zhàn)2022年中考物理真題分類專練——電功率實(shí)驗(yàn)專題參考答案1.(2021湘潭)如圖所示,串聯(lián)的兩電阻絲(R1<R2),封閉在兩個(gè)完全相同的燒瓶中,并通過短玻璃管與相同的氣球相連。閉合開關(guān),通過兩電阻絲的電流(選填“相等”或“不相等”),一段時(shí)間后,密閉燒瓶內(nèi)的空氣被加熱,觀察到(選填“A”或“B”)氣球先鼓起來。【答案】相等;B?!窘馕觥拷猓簩?shí)驗(yàn)中阻值不相等兩電阻串聯(lián),則兩電阻中的電流相等,在通電時(shí)間相同時(shí),電阻大的電阻絲產(chǎn)生的熱量多,即B相通的電阻絲R2產(chǎn)生的熱量要多,B氣球先鼓起來。2.(2021廣東)如圖是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與______關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面的______反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,通電一段時(shí)間后,容器______(選填“甲”或“乙”)內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量較多。
【答案】電流
高度差
甲
【解析】解:(1)裝置中乙容器中兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與甲容器中一個(gè)5Ω的電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等,即I右=I左,乙容器中兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=I1+I2,兩電阻阻值相等,則支路中電流相等,I1=I2,所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半,即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系;
(2)據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量使容器中的空氣受熱膨脹,從而導(dǎo)致U形管中的液面會(huì)發(fā)生變化,雖然產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但可以通過U形管液面高度差的變化來反映電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法;
(3)根據(jù)Q=I2Rt可知,在電阻和通電時(shí)間相同的情況下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,由(1)可知通過容器甲內(nèi)電阻絲的電流較大,故其產(chǎn)生的熱量較多。
故答案為:電流;高度差;甲。
3.(2021山西)“圓夢(mèng)”學(xué)習(xí)小組在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5V。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整(【答案】開關(guān)接觸不良(答案合理即可)
0.7
【解析】解:(1)由電功率的計(jì)算公式P=UI可知,要想測(cè)出小燈泡的電功率,我們就需要測(cè)出它兩端的電壓及通過它的電流。所以我們要將電壓表與小燈泡并聯(lián)以測(cè)出它兩端的電壓,將電流表與小燈泡串聯(lián)測(cè)出通過它的電流。已知小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表要用0~3V量程;由圖乙接線可知,電流表選用的是0~0.6A量程?;瑒?dòng)變阻器要按照“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中。
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針不動(dòng),說明電路處于斷路狀態(tài)。但用手按住開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng),說明電路時(shí)斷時(shí)續(xù)。由此可知是開關(guān)存在問題。
(3)當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí),燈泡正常發(fā)光。由圖乙可知,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.28A,故小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
(4)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,我們至少要測(cè)量三次:①燈泡兩端電壓低于額定電壓時(shí)的電功率;②燈泡兩端電壓等于額定電壓時(shí)的電功率;③燈泡兩端電壓略高于額定電壓時(shí)的電功率。所以設(shè)計(jì)的表格中實(shí)驗(yàn)次數(shù)至少為3次。由公式P=UI可知,除要記錄電壓外,還要記錄電流和電功率。此外,我們知道,小燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的,所以燈泡的亮度也是我們需要記錄的內(nèi)容。
故答案為:(1)如下圖所示;(2)開關(guān)接觸不良;(3)0.7;(4)如下表所示。
(1)測(cè)量小燈泡電功率的原理是P=UI。
(2)小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓時(shí),燈泡正常發(fā)光,此時(shí)的電功率等于其額定功率。
4.(2021南充)如圖所示,某同學(xué)計(jì)劃利用甲圖所示的器材測(cè)量小燈泡的電功率,已知小燈泡的額定電壓是(1)實(shí)驗(yàn)中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”并用筆劃線代替導(dǎo)線完成電路的正確連接.(2)閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片位置應(yīng)放在_______端(選填“A”或“B”).(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,在完成第1次實(shí)驗(yàn)后,若還需測(cè)量小燈泡的額定功率,需將滑動(dòng)變阻器滑片向_______端移動(dòng)(選填“A”或“B”),直到電壓表示數(shù)為,若此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為_______W.(4)小明對(duì)數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為還可以得出通過燈泡的電流和燈泡兩端電壓成正比的結(jié)論.這種說法________(選填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是________________.【答案】(1)如圖(2)B(3)A0.8(4)錯(cuò)誤小燈泡工作時(shí)的電阻在變化(其他有理的答案也可)5.(2021溫州)疫情期間只允許體溫正常的師生進(jìn)入校園,為此,小明設(shè)計(jì)了一款“智能門禁”,能檢測(cè)體溫并進(jìn)行人臉識(shí)別。工作原理為:①若體溫正常開關(guān)S1閉合,人臉識(shí)別成功開關(guān)S2閉合,電動(dòng)機(jī)M工作(門打開),警示燈不亮;②若體溫異常S1不閉合,人臉識(shí)別成功S2閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈亮起;③不管體溫是否正常,若人臉識(shí)別失敗S2不閉合,電動(dòng)機(jī)M不工作且警示燈不亮。(1)下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是________。(可多選)(2)若警示燈工作時(shí),兩端電壓為3伏,電阻為10歐,其工作時(shí)的功率為________瓦。【答案】(1)BC(2)0.96.(2021龍東)如下圖所示,在研究電熱與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們猜想電熱可能與電流大小、電阻大小以及通電時(shí)間長短有關(guān)。(1)左側(cè)密閉容器內(nèi)電阻絲阻值為,右側(cè)密閉容器外部,將一個(gè)阻值為的電阻與這個(gè)容器內(nèi)的電阻絲并聯(lián),目的是使通過左右兩密閉容器內(nèi)電阻絲的______不同,右側(cè)容器內(nèi)電阻絲的阻值應(yīng)為______,才能符合實(shí)驗(yàn)研究的要求;(2)在第(1)問實(shí)驗(yàn)中測(cè)得,左側(cè)容器內(nèi)電阻絲的電流大小為,則通過右側(cè)密閉容器中的電阻絲電流大小為______;形管中液面高度差反映密閉空氣溫度的變化,左側(cè)形管中液面高度差大于右側(cè)形管中液面高度差,說明:___________;(3)本實(shí)驗(yàn)是研究電流的_______效應(yīng),從能量轉(zhuǎn)化的角度分析,是______能轉(zhuǎn)化為______能?!敬鸢浮竣?電阻②.5③.0.25④.當(dāng)電阻相同時(shí),電流越大,產(chǎn)生的熱量越多⑤.熱⑥.電⑦.內(nèi)7.(2021天水)小王用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量額定電壓為的小燈泡電功率時(shí),電源電壓為,若所用器材均能滿足實(shí)驗(yàn)需要.(1)用筆畫線替代導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整;(2)連接電路時(shí),開關(guān)要______(選填“斷開”或“閉合”);滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該移到連人電路阻值_______位置;(3)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為時(shí)小燈泡正常發(fā)光,由圖乙可知,此時(shí)電流表的示數(shù)為_____A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為________,小燈泡的額定功率為________W;(4)小王受此實(shí)驗(yàn)啟發(fā),想測(cè)定電動(dòng)自行車上用作照明的(發(fā)光二極管)額定功率.在老師的幫助下通過實(shí)驗(yàn)得到該的圖象如圖丙所示,由圖象可知燈的電阻隨電壓的增大而_______(選填“增大”“不變”或“減小”).查閱資料知道該的額定電壓為,結(jié)合圖象可得該的額定功率為____________W【答案】(1)如圖所示(2)斷開最大(3)0.308.330.75(4)減小0.0728.(2021湖州)小萍同學(xué)想利用如圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關(guān)系。她根據(jù)圖甲完成圖乙的部分連接,待連接完整后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,記錄了多組數(shù)據(jù),作出了圖像a,還作出了電流大小與電源電壓大小的關(guān)系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動(dòng)變阻器最大阻值為20歐)。
(1)根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。(要求:滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),小燈泡變亮)
(2)根據(jù)圖像a,描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。______
(3)當(dāng)電流表示數(shù)為0.12A時(shí),電壓表的示數(shù)為多少?
(4)圖丙陰影部分的面積表示______?!敬鸢浮客ㄟ^小燈泡的電流隨電壓的增大而增大,但增加相同的電壓,電流的增加值越來越小
滑動(dòng)變阻器的電功率
【解析】解:(1)因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3伏,所以電表選用小量程,滑片向右移動(dòng)燈泡變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器滑片右下接線柱連入電路中,如下圖所示:
(2)根據(jù)圖像a可知,通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大,但增加相同的電壓,電流的增加值越來越??;
(3)由電流大小與電源電壓大小的關(guān)系圖像b可知,電源電壓恒為3V,
由圖甲可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量小燈泡兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流,
由圖丙可知,電路中電流最小,即電流I=0.12A時(shí),滑動(dòng)變阻器全部連入電路,
由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V,
由串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可知,燈泡兩端電壓為:
U燈=U總?U滑=3V?2.4V=0.6V,
即電壓表示數(shù)為0.6V;
(4)圖丙中陰影部分的面積S=(U總?U燈)I,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,U總?U燈=U滑A.電源E(電壓恒為4.5V);B.電流表A1(量程0~200mA);C.電流表A2(量程0~500mA);D.定值電阻R0(阻值為20Ω);E.滑動(dòng)變阻器R(阻值為0~20Ω);F.待測(cè)小燈泡L(額定電壓3.6V);G.開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干,則:(1)如圖甲所示,是該同學(xué)設(shè)計(jì)電路圖,請(qǐng)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整___________;(2)若電流表A1和A2流過的電流分別為I1、I2,利用I1、I2、R0表示出:小燈泡兩端的電壓為___________,通過小燈泡的電流為___________;(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),先將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最___________(選填“左”或“右”)端,閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀取相應(yīng)的I1和I2,所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,當(dāng)電流I1=144mA時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為___________W(保留一位小數(shù));(4)如果用另一個(gè)定值電阻Rx來代替定值電阻R0,其他條件均不變,為了能夠測(cè)量小燈泡的額定功率,所用電阻Rx的阻值不能小于___________Ω。【答案】(1).(2).(3).(4).右(5).0.8(6).1810.(2021濰坊)現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)器材:①額定電壓為2.5V的小燈泡;②電壓約為6V的直流電源:③量程為6V的電壓表;④最大阻值為99.99Ω的電阻箱R;⑤開關(guān),單刀雙擲開關(guān),導(dǎo)線若干。要測(cè)量小燈泡的額定功率,請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
(1)按電路圖甲將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整_______。(2)先將電箱阻值調(diào)到________(選填“最大”、“最小”或“任意值”)再閉合開關(guān)S1。(3)將S2擲向a,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表示數(shù),再將擲向b,電壓表示數(shù)U2及電阻箱示數(shù)R如圖丙所示,=________V,R=________Ω,則該小燈泡的額定功率為________W?!敬鸢浮?1).(2).最大(3).5.8(4).6.6(5).1.2511.(2021廣安)某物理實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,選用器材連接了如圖甲所示的電路,其中電源電壓恒為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為10),電流表有“0~0.6A”、“0~3A”兩個(gè)量程,電壓表有“0~3V”、“0~15V”兩個(gè)量程。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖甲實(shí)物電路的連接,注意導(dǎo)線不能交叉。()(2)實(shí)驗(yàn)小組閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表和電壓表均無示數(shù),若電路中僅有一處故障,則故障原因不可能是___________。A.電流表斷路B.小燈泡斷路C.滑動(dòng)變阻器斷路(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察兩電表示數(shù),記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示,根據(jù)圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________W。(4)實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)小燈泡的圖像不是一條直線,原因是小燈泡的電阻隨________變化而變化?!敬鸢浮?1).(2).B(3).0.625(4).溫度12.(2021泰州)小明和小華在實(shí)驗(yàn)室做如下兩個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn):(1)在探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明所用的器材有:新干電池兩節(jié),5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個(gè),電流表電壓表、“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干;①實(shí)驗(yàn)中小明將5Ω的電阻接入電路中,連接的電路如圖甲所示,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法;()②改正錯(cuò)誤后,將滑片調(diào)至______(選填“A”或“B”)端,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至某一位置,使電壓表示數(shù)為1.6V,讀出電流表的示數(shù)并記錄在表格中,將此時(shí)滑片的位置標(biāo)記為M;③接著將5Ω的電阻換為10Ω,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)仍為1.6V,讀出對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)并記錄,此時(shí)滑片的位置在M的______(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”);④最后小明換用20Ω的電阻繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄電流表的示數(shù);分析表中數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:______;(2)小華利用電源(電壓恒定且未知)、電流表、電阻箱(0~999.9Ω)、銘牌不清楚的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路,測(cè)出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率請(qǐng)你幫助小華補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案:①閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥至1,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使______,讀出此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值為R;②仍閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥至2,只調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)為I額;③在步驟②的基礎(chǔ)上,將R1阻值調(diào)為0,R2的滑片______(填滑動(dòng)變阻器滑片的位置變化情況),并讀出電流表示數(shù)為I;④則小燈泡額定功率的表達(dá)式為:P=______(用已知量和所測(cè)物理量的符號(hào)表示);⑤實(shí)驗(yàn)后小華發(fā)現(xiàn),電路中只需將______和______互換位置,可以更簡單地測(cè)出小燈泡的額定功率?!敬鸢浮竣?②.B③.右側(cè)④.導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻成反比⑤.電流表示數(shù)為I額⑥.保持不動(dòng)⑦.⑧.R1⑨.R2【解析】(1)①[1]探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),定值電阻要與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓,如圖所示:②[2]閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大,為B端。③[3]接著將5Ω的電阻換為10Ω,要使電壓表示數(shù)仍為1.6V,根據(jù)串聯(lián)分壓,滑動(dòng)變阻器電阻要調(diào)大,即向B端調(diào),位置在M的右側(cè)。④[4]根據(jù)數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻成反比。(2)①[5]閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥至1,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使燈泡正常發(fā)光,即使電流表示數(shù)為I額。③[6]利用等效替代法,R2滑片應(yīng)保持不動(dòng),讀出電流表示數(shù)I,以求得電源電壓。④[7]閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥至1,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使燈泡正常發(fā)光,讀出此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值為R,電源電壓可表示為將開關(guān)S2撥至2,只調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)為I額,可知R2阻值與RL相同,但R2不可讀數(shù),將R1阻值調(diào)為0,R2的滑片不動(dòng),并讀出電流表示數(shù)為I,電源電壓可表示為聯(lián)立兩式可得可求得因此燈泡額定功率為⑤[8][9]將電阻箱R1、滑動(dòng)變阻器R2交換位置,可測(cè)燈泡額定功率,閉合S1,將S2接1,調(diào)R2將電流表示數(shù)調(diào)為I額,將S2接2,調(diào)R1,使電流表示數(shù)調(diào)為I額,根據(jù)等效替代,R1可讀數(shù),此時(shí)的阻值R1為燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值,額定功率為13.(2021黃石)如圖甲所示是“探究電壓一定時(shí),電流跟電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,已知電源電壓恒為4V,滑動(dòng)變阻器(30Ω1A)以及符合實(shí)驗(yàn)要求的電表,開關(guān)和導(dǎo)線。(1)實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)多次改變R的阻值,記下對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù),得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可以得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成______比;(2)由圖乙可知,小明探究時(shí),控制電阻兩端電壓______V不變;(3)如果小明同學(xué)連好電路后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則該故障可能是由R______(選填“短路”或“斷路”)造成的;(4)小明為了能夠完成上述實(shí)驗(yàn),更換的電阻R的阻值不能超過______Ω;(5)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,只用電壓表來測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω,其測(cè)量過程如下
①閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端,電壓表示數(shù)為4V;②閉合S、S1,斷開S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電壓表讀數(shù)為______V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;③閉合S、S2,斷開S1,保持滑動(dòng)變阻器的滑片與②步的位置相同,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V;④根據(jù)上述測(cè)量,可知小燈泡的額定功率P額=______W?!敬鸢浮竣?反②.2.5③.短路④.50⑤.1.5⑥.0.75【解析】(1)[1]根據(jù)圖像知,導(dǎo)體的電阻越大,通過導(dǎo)體的電流越小,且電阻與電流的乘積為一定值,可得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(2)[2]由圖像知當(dāng)時(shí),,控制電阻兩端的電壓(3)[3]電流表有示數(shù)說明電路中不存在斷路情況,電壓表無示數(shù)說明電壓表測(cè)的那一部分短路了,所以R短路了。(4)[4]滑動(dòng)變阻器最大阻值,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最大,R兩端的電壓剛好為2.5V時(shí),R的阻值最大為解得R=50Ω(5)[5]閉合S,S1時(shí)小燈泡,滑動(dòng)變阻器,電壓表連入電路,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端,電壓表4V,說明電源電壓為4V,小燈泡的額定電壓為2.5V,所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為1.5V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,故電壓表的讀數(shù)為1.5V。[6]閉合S、S2,斷開S1,此時(shí)電壓表測(cè)的是②步中滑動(dòng)變阻器連入部分兩端的電壓,保持滑動(dòng)變阻器的滑片與②步的位置相同,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端,電壓表示數(shù)為4V,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比可得滑動(dòng)變阻器連入了一半,阻值,則燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流小燈泡的額定功率14.(2021昆明)圖13是探究“物質(zhì)吸熱規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置;⑴取質(zhì)量相同的水和煤油分別放入兩個(gè) 的容器里,用兩盞同樣的酒精燈對(duì)它們進(jìn)行加熱,升高 溫成時(shí)比較它們吸收熱量的多少,來衡量誰吸熱能力更強(qiáng);(2)取相同質(zhì)量的水和煤油的目的,是為了 (選填“便于比較”或“控制變量M);(3)在對(duì)水和煤油加熱的方式上,有酒精燈和電加熱器兩種熱源可供選擇,選用 更容易控制讓煤油和水吸收的熱量相同,(4)如果甲、乙兩組同學(xué)進(jìn)行分工合作,甲組對(duì)水進(jìn)行加熱和記錄乙組對(duì)煤油進(jìn)行加熱和記錄。他們加熱的水和煤油的初溫、末溫、質(zhì)量、電加熱器的功率和加熱時(shí)間等都不相同。若溫度差用△t表示、質(zhì)量用m表示、電加熱器的功率用P表示、加熱時(shí)間用t表示,忽略熱損失,則吸收的熱量為Pt。此時(shí)要衡量水和煤油誰的吸熱能力更強(qiáng),他們應(yīng)該用 (用已給物理量寫出表達(dá)式)分別進(jìn)行計(jì)算,得到的水和煤油、溫度升高吸收的熱量,就可以進(jìn)行比較了。【答案】相同相同便于比較電加熱器單位質(zhì)量1℃15.(2021鞍山)在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“201A”。(1)如圖甲所示,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)只有___________有示數(shù),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的單線上打“×”,并用筆面線代替導(dǎo)線將電路連接正確。()(2)改正錯(cuò)誤后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片適當(dāng)向___________(填“左”或“右”)滑動(dòng)。(3)圖丙是小燈泡的電流隨電壓變化關(guān)系的圖象,根據(jù)圖象可知,小燈泡的額定功率為___________W。(4)測(cè)量小燈泡的電功率______(填“需要”或“不需要”)多次測(cè)量求平均值,原因是________。(5)在實(shí)際測(cè)量過程中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其接入電路中的電阻減小,相應(yīng)的小燈泡的阻值變化,則________(填“>”、“<”或“=”)。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路來測(cè)定額定電壓為3V的小燈泡的額定功率。已知電源電壓為9V,定值電阻R的阻值為10。請(qǐng)幫助他完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:①開關(guān)S、閉合,斷開,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為______V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;②保持滑片位置不動(dòng),開關(guān)S、閉合,斷開,此時(shí)電壓表的示數(shù)為4V;再將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最________(填“左”或“右”)端,此時(shí)電壓表的示數(shù)為7V。③小燈泡的額定功率________W?!敬鸢浮竣?電壓表②.③.左④.0.625⑤.不需要⑥.燈在不同電壓下功率不同⑦.>⑧.6⑨.左⑩.2.2516.(2021玉林)如圖甲所示,在“測(cè)量一個(gè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為3V。
(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的器材連接成完整的電路(要求滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)阻值變大);
(2)連接好電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),那么出現(xiàn)該狀況的可能原因是小燈泡發(fā)生______(選填“斷路”或“短路”);
(3)排除故障后,閉合開關(guān),繼續(xù)進(jìn)行探究,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制出通過小燈泡的電流I隨它兩端電壓U變化的圖像,如圖丙所示,分析可知:小燈泡的額定功率為______W;若電流表的示數(shù)如圖丁所示,其示數(shù)為______A,此時(shí)小燈泡的電阻為______Ω;
(4)若實(shí)驗(yàn)室電壓表損壞,某同學(xué)用一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻代替電壓表,并設(shè)計(jì)了如圖戊所示電路,在電源電壓保持不變情況下,也正確地測(cè)出了一個(gè)額定電流為I額的小燈泡的額定功率,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①閉合S1,斷開S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片至最左端,記下電流表的示數(shù)為I1;
②閉合S2,斷開S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為I額;
③保持滑動(dòng)變阻器R的滑片不動(dòng),閉合S1,斷開S2,記下電流表的示數(shù)為I2;
④則小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=【答案】斷路
1.5
0.4
5
I額2(I1R0I額?I1R0I2+R0)
【解析】解:(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,要求滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)阻值變大,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇左下接線柱接入電路,如圖:;
(2)連接好電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),說明電壓表串聯(lián)接入電路,則與電壓表并聯(lián)部分電路發(fā)生斷路,即燈泡斷路;
(3)由圖丙可知,燈泡兩端的電壓為3V時(shí),通過燈泡的電流為0.5A,小燈泡的額定功率為:P=UI=3V×0.5A=1.5W;
由圖丁可知,電流表接入電路的量程為0~0.6A,每一小格表示0.02A,電流表的示數(shù)為0.4A,由圖丙可知通過燈泡的電流為0.4A時(shí),燈泡兩端的電壓為2V,由歐姆定律可得此時(shí)燈泡的電阻:RL'=U'I'=2V0.4A=5Ω;
(4)①閉合S1,斷開S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片至最左端,電路為定值電阻R0的簡單電路,電流表的示數(shù)為I1,由歐姆定律可得電源電壓:U總=I1R0,
②閉合S2,斷開S1,滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)接入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為I額,該電路的總電阻為RL+RH=U總I額=I(1)圖甲中小明將一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,若此時(shí)閉合開關(guān),小燈泡______(選填”發(fā)光”或”不發(fā)光”).請(qǐng)你在接錯(cuò)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確.(2)小明將電路改接正確后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使小燈泡正常發(fā)光.此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是______Ω.(3)小明測(cè)量了小燈泡在不同電壓下的電流,并繪制了如圖丙所示的圖像,根據(jù)圖像可知電流與電壓并不成正比原因是燈絲的電阻隨溫度升高而______,在這個(gè)圖像中,橫軸應(yīng)該表示的物理量是______(選填“電壓”或“電流”).(4)小明又設(shè)計(jì)了圖丁所示的電路,只用電壓表測(cè)量額定電壓為2.5V,小燈泡的額定功率已知,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為15Ω,電源電恒定。其測(cè)量過程如下:①閉合開關(guān)S1、S2,斷開S3,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到右端,電壓表示數(shù)為4.5V;②____________(填三個(gè)開關(guān)閉合與斷開情況)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為______V,這時(shí)小燈泡正常發(fā)光.③閉合開關(guān)S1、S2,斷開S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,此時(shí)電壓表示數(shù)為3V;④小燈泡的額定功率P額=______W.【答案】不發(fā)光9.5增大電壓②閉合開關(guān)S1、S2,斷開S22④0.518.(2021通遼)在“測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”實(shí)驗(yàn)中小亮已連接的部分電路如圖甲所示,小燈泡的額定電壓。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整_______(要求:滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)電阻變大)。(2)實(shí)驗(yàn)中除保護(hù)電路外滑動(dòng)變阻器另一個(gè)作用是_______。閉合開關(guān),小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,造成電路故障的原因是__________。(3)排除故障后,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為______(結(jié)果保留一位小數(shù))。(4)另一組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路,測(cè)出了小燈泡的額定功率,電源電壓未知但恒定不變,和為滑動(dòng)變阻器,的最大阻值為,請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①只閉合開關(guān)S、調(diào)節(jié),使電壓表的示數(shù)為;②只閉合開關(guān)S、,________,使電壓表示數(shù)仍為;③接著將的滑片P調(diào)至最左端,記下電壓表的示數(shù),再將的滑片P調(diào)至最右端,記下電壓表的示數(shù),則小燈泡額定功率表達(dá)式______(用、、、表示)?!敬鸢浮竣?②.調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓③.燈泡斷路④.12.7Ω⑤.調(diào)節(jié)R1⑥.【解析】解:(1)變阻器接一上一下接入電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)電阻變大,滑動(dòng)變阻器應(yīng)接A接線柱,把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,實(shí)物電路圖如圖所示:(2)實(shí)驗(yàn)中除保護(hù)電路外滑動(dòng)變阻器另一個(gè)作用是:改變通過燈泡的電流(或改變燈泡兩端的電壓);經(jīng)分析,在實(shí)驗(yàn)中連接好電路,閉合開關(guān),小燈泡不亮,電流表無示數(shù),則電路發(fā)生斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表兩接線柱與電源兩極相連,所以造成電路故障的原因是小燈泡斷路;(3)當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時(shí)燈泡正常發(fā)光;由圖乙所示電流表可知,其量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,燈泡電阻為:R==≈12.7Ω;(4)電源電壓為6V,燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V﹣3.8V=2.2V<3V,電壓表15V接線柱損壞,電壓表可以選擇0~3V量程,把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端。(4)①只閉合開關(guān)S、S1調(diào)節(jié)R2,使電壓表的示數(shù)為U額;②只閉合開關(guān)S、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表示數(shù)仍為U額;③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端,記下電壓表的示數(shù)U1,再R2的滑片P調(diào)至最右端,記下電壓表的示數(shù)U2,在③中,將R2的滑片P調(diào)至最左端,R2連入電路中的電阻為0,電壓表的示數(shù)為U1即為電源電壓,再將R2的滑片P調(diào)至最右端,此時(shí)兩變阻器串聯(lián),電壓表的示數(shù)為U2,即為R1的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律有:=解得:R1=,根據(jù)等效替代法,此時(shí)R1連入電路中的電阻大小等于燈正常發(fā)光時(shí)的電阻RL的大小;小燈泡額定功率的表達(dá)式為:P額====。故答案為:(1)實(shí)物電路圖如下圖所示:;(2)改變燈泡兩端的電壓(或改變通過燈泡的電流);小燈泡斷路;(3)12.7;(4)調(diào)節(jié)R1;。19.(2021宿遷)興趣小組在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,有電流表、電壓表各一個(gè),開關(guān)、導(dǎo)線若干,電源的電壓恒為6V,小燈泡L1的額定電壓為3.8V,正常發(fā)光時(shí)電阻約為10Ω,滑動(dòng)變阻器有規(guī)格為“10Ω1.5A”的R1和規(guī)格為“20Ω1A”的R2。(1)為了完成實(shí)驗(yàn),選擇滑動(dòng)變阻器R1等器材,進(jìn)行如圖甲所示的電路連接,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整,并指出連接電路時(shí)的錯(cuò)誤之處。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表無示數(shù)。用導(dǎo)線連接電流表兩端,燈泡發(fā)光,則故障原因是電流表________。(3)更換新的電流表,完成測(cè)量后,小華將小燈泡L1更換為額定電壓2.5V,正常發(fā)光時(shí)阻值約為8Ω的L2。為了測(cè)量它的額定電功率,需用滑動(dòng)變阻器R2替換電路中的R1,其目的是________。(4)小明認(rèn)為不用電流表,同樣能測(cè)量出燈泡L2的額定功率,設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路,請(qǐng)你幫他補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:①將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值且保持不變,閉合開關(guān)S,將S1撥向觸點(diǎn)________,調(diào)節(jié)另一滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數(shù)為U額。②再將開關(guān)S1撥向另一觸點(diǎn),讀出電壓表示數(shù)為U,滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為R1、R2。則燈泡L2的額定功率表達(dá)式為P額=________。【答案】(1)開關(guān)未斷開(2)斷路(3)使L2正常發(fā)光(4)①R12②(U-U額)U額/R120.(2021十堰)小華利用如圖甲所示的電路測(cè)量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率。
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實(shí)物圖連接完整(要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮)。
(2)小華在連接電路最后一根導(dǎo)線時(shí)燈泡立即發(fā)光,則她連接電路時(shí)存在的錯(cuò)誤是______。
(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是______W。實(shí)際測(cè)量時(shí),電壓表有示數(shù)時(shí)內(nèi)部有微弱的電流通過,若考慮這個(gè)微弱電流的影響,則所測(cè)小燈泡的額定功率偏______。
(4)小明想利用小華的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一未知電阻Rx的阻值,發(fā)現(xiàn)電流表損壞,善于動(dòng)腦的小明認(rèn)真思考后,利用小華實(shí)驗(yàn)中小燈泡的額定電壓U額和測(cè)得的額定電流I額,設(shè)計(jì)如圖丙所示電路,測(cè)出Rx的阻值,請(qǐng)你幫助小明補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟。
①先閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為______;
②再斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U;
③【答案】開關(guān)沒有斷開
1.14
大
3.8V
U?U額I額
【解析】解:(1)從電源的正極出發(fā),依次連接開關(guān)、燈泡、滑動(dòng)變阻器、電流表到電源的負(fù)極,要求滑片向右移動(dòng)燈泡變亮說明電路中電阻變小,故滑動(dòng)變阻器接入右半段,電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端,由于燈泡的額定電壓是3.8V,故電壓表選擇0~15V量程,電路連接如圖。
(2)小華在連接電路最后一根導(dǎo)線時(shí)燈泡立即發(fā)光,說明連接完最后一根導(dǎo)線電路接通,是因?yàn)檫B接電路時(shí),開關(guān)沒有斷開。
(3)電流表使用的0~3A量程,每一個(gè)大格代表1A,每一個(gè)小格代表0.1A,電流為0.3A,故燈泡的額定電流I額=0.3A,
燈泡的額定電壓是U額=3.8V,
則燈泡的額定功率P額=U額I額=3.8V×0.3A=1.14W。
電壓表和燈泡并聯(lián),考慮有電流通過電壓表,電流表測(cè)量電壓表和燈泡的總電流,故燈泡的額定定律測(cè)量值偏大,燈泡兩端的電壓測(cè)量是準(zhǔn)確的,根據(jù)P額=U額I額得,燈泡的額定功率偏大。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟:
①先閉合開關(guān)S、S1,燈泡、定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為3.8V,燈泡正常工作,燈泡中的電流是I額;
②再斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,燈泡、定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)量燈泡和定值電阻兩端的總電壓,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U,即燈泡和定值電阻兩端的總電壓,定值電阻兩端的電壓UX=U?U額;
③燈泡、定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,定值電阻中的電流I實(shí)驗(yàn)一:探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系;(1)請(qǐng)按照?qǐng)D1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整;_______(2)實(shí)驗(yàn)電路按照?qǐng)D1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制_______;電阻絲放出熱量的多少,通過_______來進(jìn)行判斷。(3)為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,a、b兩瓶中要裝入_______相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不選水,是因?yàn)槊河偷谋葻崛輄______水的比熱容(選填“大于”、“等于”或“小于”);實(shí)驗(yàn)二:探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系(4)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍,且通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用電阻絲R1加熱的煤油,在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高Δt1,在實(shí)驗(yàn)二中溫度升高Δt1′,則Δt1′_____2Δt1(選填“大于”、“等于”或“小于”),該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小______正比例關(guān)系(選填“成”或“不成”)。實(shí)驗(yàn)中,用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,也可以得出相同的結(jié)論。(5)如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體,并接入兩根阻值_______的電阻絲(選填“相同”或“不同”),就可用這個(gè)裝置來探究兩種不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m,瓶中電阻絲的阻值為R,測(cè)出通過它的電流為I,通電一段時(shí)間t后,溫度計(jì)的示數(shù)變化量為Δt,若不計(jì)熱量損失,則a液體的比熱容為________(用所給出的物理量寫出比熱容的表達(dá)式)?!敬鸢浮竣?②.電流相等③.溫度計(jì)的示數(shù)變化④.質(zhì)量⑤.小于⑥.大于⑦.不成⑧.相同⑨.【解析】(1)變阻器一上一下串聯(lián)接入電路中,如圖所示:(2)圖1中,兩個(gè)電阻絲串聯(lián),通過它們的電流相等,通電時(shí)間相等。[3]根據(jù)轉(zhuǎn)換法知,電阻絲放出熱量的多少,是通過溫度計(jì)的示數(shù)變化來進(jìn)行判斷的。(3)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體。因煤油比水具有較小的比熱容,故用煤油比用水更容易看出溫度的變化。(4)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍,且通電時(shí)間相同,根據(jù)Q=I2Rt可知,電阻絲產(chǎn)生的熱量是原來的4倍;所以用電阻絲R1加熱的煤油,溫度升高Δt1′大于2Δt1,該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流不是正比例關(guān)系。(5)在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體,并接入兩根阻值相等的電阻絲,可以探究兩種不同液體的吸熱性質(zhì)。電阻絲產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt,不計(jì)熱量損失,液體吸收的熱量Q吸=Q=cmΔt則c=22.(2021大慶)某電學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了以下幾組實(shí)驗(yàn):(1)實(shí)驗(yàn)一:利用如圖電路來探究電流與電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中控制電壓表示數(shù)為不變。①開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于圖中最______(選填“左”或“右”)端;將電阻箱調(diào)至某阻值,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終為零而電流表示數(shù)有明顯變化,經(jīng)檢查是由于______被短路而造成的。②排除故障后,調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到與關(guān)系如圖所示,______V。(2)實(shí)驗(yàn)二:將圖1中電阻箱換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,實(shí)驗(yàn)得到圖所示圖象,則小燈泡的額定功率為______W;當(dāng)通過小燈泡的電流為0.4A時(shí),小燈泡的電阻為______。(3)實(shí)驗(yàn)三:利用圖所示電路再次測(cè)量實(shí)驗(yàn)二所測(cè)小燈泡的額定功率,已知電源電壓恒為10V,定值電阻。調(diào)節(jié)變阻器滑片,使電流表A2的示數(shù)為______A時(shí),讀出電流表A1的示數(shù),即可算出小燈泡的額定功率。為了確保實(shí)驗(yàn)安全,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選“1.2A”和“0.8A”兩種規(guī)格中的______(選填“”或“”)?!敬鸢浮竣?右②.電阻箱③.2④.1.25⑤.2
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