【教育資料】人教版九年級物理-18.3測量小燈泡的電功率-同步測試學習專用(總14頁)
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1、教育資源 2019-2019學年人教版九年級物理 18.3測量小燈泡的電功率 同步測試 一、單選題 1.在測定小燈泡功率的實驗中,已知小燈泡的額定電壓為2.5V,秀秀同學通過正確實驗得到的數(shù)據(jù)如下表.分析數(shù)據(jù)得到的下列結(jié)論,正確的是( ) 電壓U/V 1.5 2 2.5 3 電流I/A 0.25 0.29 0.32 0.35 A.燈絲的電阻隨電壓增大而減小B.小燈泡的額定功率為0.8W C.小燈泡的額定功率為四次功率的平均值D.通過小燈泡的電流與它兩端的電壓成正比 2.某同學利用如圖所示電路,測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率,下列說法錯誤的是( ?。?
2、A.閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)滑到B端 B.閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,一定是小燈泡燈絲斷了 C.當電壓表示數(shù)為2.5V時,測出通過小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率 D.實驗還可得知,小燈泡的實際功率越大,小燈泡越亮 3.在“測量小燈泡的電功率”的實驗中,某同學連接好電路,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,當滑動變阻器連接電路中的電阻變大時,電壓表的讀數(shù)也隨著變大,反之,隨著變小,則發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是( ?。? A.電壓表的正、負接線柱接錯了B.電壓表的量程選擇不合適 C.電壓表壞了D.電壓表與滑動變阻器并聯(lián) 4.在“測定小燈泡的功率”的實驗中,某同學電路連接正確,閉
3、合開關(guān),燈泡發(fā)光,但無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表的示數(shù)雖然有變化,卻始終達不到燈泡的額定電壓.其原因可能是下述的哪一種?( ?。? A.電壓表的量程太大B.電流表的量程太大C.電源電壓太低D.變阻器的電阻太大 5.關(guān)于電功,下列說法中正確的是( ) A.用電器通電的時間越長,電流做的功一定越多。 B.用電器兩端的電壓越大,電流做的功一定越多。 C.通過用電器的電流越大,電流做的功一定越多。 D.用電器消耗的電能越大,電流做的功一定越多。 6.如圖所示是新型節(jié)能應(yīng)急臺燈電路示意圖,臺燈充好電后,使用時可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值R改
4、變燈泡的亮度,假定電源電壓、燈泡電阻不變,則燈泡兩端電壓U隨R變化的圖象是( ) A.B.C.D. 二、填空題 7.小明同學想對如圖1所示的電路進行深入研究,他進行了如下嘗試: (1)首先他分析出:若已知電源電壓恒為U,定值電阻R1的阻值為R0 , 某時刻電路中的電流為I,則滑動變阻器R2兩端的電壓U2=________;滑動變阻器R2的電功率P2=________. (2)他按照電路圖連接了實驗電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,相應(yīng)的記錄了電流表、電壓表V1和V2的示數(shù),測出R1的電功率P1、滑動變阻器R2的電功率P2、電路的總功率P總 , 請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別在圖2和圖3中描點畫出圖
5、象 (3)分析圖象 由圖2可得結(jié)論________. 由圖2可得結(jié)論________ I/A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U1/V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U2/V 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P1/W 1 4 9 16 25 36 49 方法分析課件64 時間像小馬車教學反思81 100 教師教育理念一句話P2/W 9 景山學校通州校區(qū)施工情況16 李笑來 學習這里21 描寫學習態(tài)度的成語24 25 方城縣育才學校電話2
6、4 21 新軍事變革全面發(fā)展始于。16 校本課程教材9 0 武術(shù)期末考試試卷P總/W 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 8.要測量小燈泡的電功率,提供的器材包括:小燈泡(2.5V,0.5A),電源(電壓為3v),電流表,電壓表,滑動變阻器,開關(guān),導(dǎo)線若干。 (1)請用筆畫線將圖a中的電路連接完整。________ (2)要測量小燈泡的額定功率,閉合開關(guān)后,正確的操作為:________最后利用公式求出額定功率。 (3)某次實驗時電壓表和電流表的示數(shù)如圖b所示,則此時小燈泡的實際功率為________W。 (4)實驗要求改
7、變小燈泡兩端的電壓進行多次測量,這樣做是為了________。 9.如圖是某同學做“測定小燈泡的電功率”實驗時的電路圖,已知小燈泡的額定電壓為6V,現(xiàn)有如下器材:電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器各一個,導(dǎo)線若干、電源一個(電壓在10V至15V之間). (1)該實驗原理是:________; (2)連接電路時,開關(guān)應(yīng)________;當確認電路連接正確,準備閉合開關(guān)時,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到阻值________. (3)閉合開關(guān)進行實驗,記錄的數(shù)據(jù)如下表 實驗序號 電壓表示數(shù)/V 電流表示數(shù)/A 1 3 0.16 2 6 0.3 3 12 0 從表中數(shù)據(jù)
8、可知小燈泡的額定功率為________W.小燈泡熄滅是因為________ . 10.小剛在測定“額定電壓為2.5V的小燈泡功率”的實驗中,連接的電路如圖: (1)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“”,若沒有發(fā)現(xiàn)錯誤,閉合開關(guān),會出現(xiàn)________現(xiàn)象.在圖中補畫出正確的連線.閉合開關(guān)前,他應(yīng)將滑動變阻器的滑片調(diào)到________端(填“A”或“B”); (2)小剛改正錯誤后,閉合開關(guān),變阻器滑片P移至某處時,電壓表示數(shù)如圖2甲,則電壓表示數(shù)為________V,若想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將變阻器滑片P向________端(填“A”或“B”)移動,使
9、電壓表的示數(shù)為________V時,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖2乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為________Ω (3)小剛繼續(xù)進行實驗,在對測量數(shù)據(jù)的記錄和處理時,他設(shè)計了如下表格.你認為這張表格的設(shè)計是________(正確/錯誤)的. 次數(shù) U/V I/A P/W 平均值P/W 1 2 3 11.實驗室購買了一批規(guī)格為“2.5 V 0.8 W”的小燈泡,某同學在利用其中一只小燈泡做測量電功率的實驗時,得到了如下一組數(shù)據(jù). (1)分析這組數(shù)據(jù),你認為該小燈泡是否合格:________,理由是:________. (2
10、)假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的,則這個小燈泡內(nèi)鎢絲的長度與合格產(chǎn)品相比是長了還是短了:________,理由是:________.用這只小燈泡做實驗時,容易出現(xiàn)的故障是________. 三、解答題 12.實驗桌上有如下實驗器材:穩(wěn)壓電源(使用時電源電壓保持不變)一個、電阻箱一個、滑動變阻器一個,電流表、電壓表各一塊,開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.請用上述實驗器材設(shè)計實驗,證明“當電流一定時,電阻消耗的電功率P跟電阻R的關(guān)系為:P=kR(k為常量)”.畫出實驗電路圖,寫出實驗步驟,并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表. 四、實驗探究題 13.一個額定電壓是2.5V的小燈泡,正常工作時的電
11、阻約為8Ω.小明想測量它的額定功率.實驗室有如下器材:電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、開關(guān)各1個、規(guī)格分別為“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑動變阻器2個,導(dǎo)線若干. (1)小明設(shè)計了圖甲所示電路,他應(yīng)選用規(guī)格為________的滑動變阻器. (2)圖乙是小明根據(jù)電路圖連接的實物圖,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在圖乙中連接錯誤的導(dǎo)線上打“”并補畫出正確的連線. (3)小明正確連線后,繼續(xù)試驗.當電壓表的示數(shù)為2.5V時,電流表的示數(shù)如圖丙所示為________A,小燈泡的額定功率是________W
12、. (4)實驗結(jié)束后,小明整理實驗器材時,發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的AP部分比PD部分熱,這是因為________. 14.如圖甲所示是“測量小燈泡的電功率”的電路圖,圖乙是實物連接圖。其中電源是兩節(jié)新干電池,小燈泡的額定電壓為2.5 V,滑動變阻器上標有“10 Ω 1 A”。 (1)小婷同學連接好電路后,閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)燈光特別亮,這表明________;調(diào)節(jié)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5 V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則該燈泡的額定功率為________W。 (2)小禮同學在連接好電路后,閉合開關(guān),在移動滑動變阻器滑片P的過程中發(fā)現(xiàn):燈泡變亮時,電壓表示數(shù)變??;燈泡變
13、暗時,電壓表示數(shù)變大。經(jīng)檢查,所用器材完好,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是________。 15.在“測定小燈泡的額定功率”的實驗課上,實驗老師在每張實驗桌上提供了下列器材:待 測小燈泡(額定電流為 0.5A,額定功率不超過 1.5W);電壓表(雙量程 0~3V,0~15 V);電流表(雙量程 0~0.6A,0~3A);定值電阻 R1(“15Ω 1A”);定值電阻 R2(“3 0Ω 1A”);學生電源電源(0~16V 可調(diào));滑動變阻器;開關(guān) 1 只、導(dǎo)線若干. (1)小明選擇了圖甲的器材進行實驗,在連接電路時,他應(yīng)該將開關(guān)處于________狀態(tài).小 明在連接滑動變阻器、電壓表時遇
14、到了一些困難,圖中有的導(dǎo)線沒能連接完成,請你根 據(jù)表格中的器材信息,用筆畫線代替導(dǎo)線幫他連接完成實物電路________,以便準確地測出燈泡 的額定功率; (2)小明準確連好電路后,先將滑動變阻器的滑片滑到最________端(填“右”或“左”),再 閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表沒有示數(shù),而電壓表有示數(shù),他試著改變滑動變阻器 滑片的位置發(fā)現(xiàn)沒有絲毫變化,此時電路的問題可能是________; (3)老師幫小明排除故障后,小明再次閉合開關(guān)進行實驗,當滑片移到某一位置時兩表的 示數(shù)分別如圖乙所示,則此時燈泡的功率為________W;小明想要測出燈泡的額定功率, 但盡管小明已
15、經(jīng)把滑片滑到端點,電流表示數(shù)還是比 0.5A 要小一點,小明經(jīng)過思考, 發(fā)現(xiàn)了出現(xiàn)這種情況的原因并在原有器材的基礎(chǔ)上作出了正確的調(diào)整方案,他正確的操 作順序應(yīng)該是:先________,再將________,最后將________調(diào)大.經(jīng)過 調(diào)整,小明終于測得了小燈泡的額定功率. 五、綜合題 16.小雷想知道小燈的亮暗程度與什么因素有關(guān)。于是找來額定電流均小于0.6 A,額定電壓是2.5V的燈L1和額定電壓是3.8V的燈L2 , 先后接在電源電壓恒為6V的電路中,按照如圖26-1所示的電路開始探究。 (1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)圖1所示的電路圖,將圖2所示實物圖連接完整。
16、 (2)若小雷連接電路后閉合開關(guān),燈L1幾乎不發(fā)光,移動滑片P也不能改變燈的亮度。原因是他把滑動變阻器的________接線柱接入了電路。 (3)小雷排除故障后,按圖2所示的電路繼續(xù)進行實驗: ①閉合開關(guān),滑片P向_______(選填 “A"或“B")端移動,使燈L1發(fā)光,測出燈L1的相關(guān)物理量,記錄和計算結(jié)果如下表: 次數(shù) 電壓/V 實際功率/W 電阻/Ω 1 1.6 O.20 O.32 8.00 2 2.5 O.24 O.60 1O.42 3 2.8 O.26 O.73 1O.77 ②請將記錄數(shù)據(jù)時遺漏的物理量和單位填入表格的空
17、格處。 (4)小雷注意到燈L1的亮度變化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是小燈泡的實際功率越________,它越亮。 (5)用L2替換L1重復(fù)上面的實驗時,需要改變________表的量程,發(fā)現(xiàn)燈L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似。 (6)小雷在實驗結(jié)束后與同學們討論: ①有同學認為“用上表中燈L1的3次電阻的平均值代表它的電阻更準確。"這種說法錯誤的原因是小雷忽略了________對小燈電阻的影響。 ②有同學認為“該實驗可以用來研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系。"你認為這種說法________ (選填“正確”或“錯誤”)。 答
18、案解析部分 一、單選題 1.【答案】B 【解析】【解答】A、由表中數(shù)據(jù)可知,隨電壓U的增大, 逐漸變大,即燈絲電阻隨電壓增大而增大,故A錯誤;B、由表中數(shù)據(jù)知,燈泡額定電壓U=2.5V對應(yīng)的電流I=0.32A,燈泡的額定功率P=UI=2.5V0.32A=0.8W,故B正確;C、燈泡在額定電壓下的功率為額定功率,不能把四次功率的平均值作為燈泡的額定功率,故C錯誤;D、由A知燈絲電阻R隨電壓U的增大而增大,不是定值,由 可知:通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比,故D錯誤。故選B 【分析】根據(jù)表中數(shù)據(jù),找出電壓與對應(yīng)的電流,求出 ,從而得出電阻隨電壓變化的關(guān)系,并判斷通過燈泡的電流與它
19、兩端的電壓是否成正比;燈泡在額定電壓下的功率為額定功率,由表中數(shù)據(jù)找出燈泡額定電壓對應(yīng)的電流,然后由公式P=UI求出燈泡的額定功率。 2.【答案】B 【解析】【解答】解:A、閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)滑到B端,即其電阻最大位置.故A正確; B、閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光的原因有很多,并不一定是小燈泡燈絲斷了,故B錯誤; C、當電壓表示數(shù)為2.5V時,測出通過小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率,正確; D、小燈泡的亮度就是看小燈泡的實際功率,實際功率越大,小燈泡越亮,故D正確. 故選B 【分析】(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)滑到電阻最大位置; (2)閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光的原因有:小燈泡
20、燈絲斷路、小燈泡被短路、小燈泡接觸不良、電源電壓太小、滑動變阻器連入電路的電阻太大等原因; (3)當電壓表的示數(shù)為額定電壓時,根據(jù)電流表的示數(shù)和公式P=UI即可求出小燈泡的額定功率; (4)小燈泡的亮度就是看小燈泡的實際功率,實際功率越大,小燈泡越亮. 3.【答案】D 【解析】【解答】解:滑動變阻器連接電路中的電阻變大時,電壓表的讀數(shù)也隨著變大,反之,隨著變小,說明電壓表不是接在小燈泡的兩端,而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了. 故選D. 【分析】在調(diào)節(jié)滑動變阻器時,當滑動變阻器連接電路中的電阻變大時,電壓表的讀數(shù)也隨著變大,當滑動變阻器連接電路中的電阻變小時,燈泡逐漸變亮(電路中電流變大)
21、,而電壓表的示數(shù)變小,說明電壓表不是接在小燈泡的兩端,而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了. 4.【答案】C 【解析】【解答】解:A、電壓表量程的大小,不會影響燈泡兩端的電壓,不合題意; B、電流表量程的大小,也不會影響燈泡兩端的電壓,不合題意; C、如果電源電壓太低,即使變阻器阻值最小,也有可能達不到燈泡的額定電壓,符合題意; D、變阻器是可以調(diào)節(jié)的,而且最小可調(diào)節(jié)至阻值為零,因此它不是電壓過低的原因,不合題意. 故選C. 【分析】首先確定這里的電路連接是正確的,那么影響電壓表的示數(shù)的原因只有兩個,一是電源電壓的大小,二是變阻器的阻值,因此,在阻值調(diào)節(jié)后仍不能達到額定電壓,就說明電源電壓可能
22、太低了. 5.【答案】A 【解析】【分析】電功是用電器中電流所做的功,消耗多少電能就做多少功; 電功率是表示電流做功快慢的物理量; 額定功率是用電器在額定電壓下工作時的電功率. 【解答】A、由電功率的物理意義可知,電功率是表示電流做功快慢的物理量,此選項正確; B、用電器消耗的電能越多,電功率不一定大,此選項錯誤; C、用電器所消耗的電功率一定等于它的實際功率,不是額定功率,此選項錯誤; D、額定功率越大的用電器,消耗的電能快,但不一定越多,此選項錯誤; 故選A. 6.【答案】C 【解析】【解答】由圖示可知,當滑動變阻器連入電路的電阻變大時,電路電流變小,燈兩端的電壓也變小,但
23、不會為零,根據(jù)四個選項可知只有C的電壓不為零,C符合題意. 故答案為:C. 【分析】本題考查了學生對電路的分析和圖像的理解,當滑動變阻器連入電路的電阻變大時,電路電流變小,燈兩端的電壓也變小. 二、填空題 7.【答案】U﹣IR0;UI﹣I2R0;電路總功率P總與電流I成正比;;當電流增大時,滑動變阻器的功率先增大后減小 【解析】【解答】解:(1)由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),則電流相等,若已知電源電壓恒為U,定值電阻R1的阻值為R0 , 某時刻電路中的電流為I,則滑動變阻器R2兩端的電壓U2=U﹣IR0; 滑動變阻器R2的電功率P2=U2I=UI﹣I2R0; (2)根據(jù)表格中電路
24、中功率P總與對應(yīng)的電流I,描點畫出圖象如圖2所示: 根據(jù)表格中滑動變阻器R2的電功率P2、與對應(yīng)電流,描點畫出圖象如圖3所示: (3) 根據(jù)圖2曲線可得出結(jié)論:電路總功率P總與電流I成正比; 根據(jù)圖3曲線可得結(jié)論:當電流增大時,滑動變阻器的功率先增大后減?。?故答案為:(1)U﹣IR0;UI﹣I2R0; (2)如圖所示; (3)電路總功率P總與電流I成正比; 當電流增大時,滑動變阻器的功率先增大后減小. 【分析】(1)利用串聯(lián)電路特點和歐姆定律求出滑動變阻器兩端電壓;結(jié)合P=UI求出電功率; (2)利用表格中數(shù)據(jù)描點畫出圖象; (3)利用圖象特點,分析得出結(jié)論. 8.【答案】;調(diào)節(jié)滑動變阻
25、器的滑片,使電壓表的示數(shù)等于額定電壓(或2.5V),讀出此時電流表的示數(shù);0.51;測量不同電壓下小燈泡的實際功率(或觀察在不同電壓下小燈泡的發(fā)光情況) 【解析】【解答】(1)小燈泡的額定電流為0.5A,電流表量程選0—0.6A;小燈泡額定電壓為2.5V,電壓表量程選0—3V;將滑動變阻器金屬桿上的接線柱接入電路,注意電流表和電壓表接入電路時讓電流從正接線柱流入。如圖所示。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)等于額定電壓(或2.5V),讀出此時電流表的示數(shù);(3)觀察圖b可得U=1.5V,I=0.27A,燈泡功率為P=UI=1.5V0.34A="0.51W." (4)測量不同電壓下
26、小燈泡的實際功率(或觀察在不同電壓下小燈泡的發(fā)光情況) 【分析】電壓表、電流表使用,電壓表、電流表讀數(shù),電功率計算P=UI;實驗方法評估。 9.【答案】P="UI";斷開;最大處;1.8;小燈泡的實際電壓大于額定電壓 【解析】【解答】(1)測燈泡功率的原理是:. (2)連接電路時為保護電路安全,開關(guān)應(yīng)斷開,滑動變阻器滑片應(yīng)移動最大阻值處; (3)根據(jù)表格信息可知: 小燈泡的額定功率:. 當小燈泡兩端的電壓超過額定電壓過多時,由于電壓過高,實際功率過大,燈絲溫度過高,會將燈絲燒斷. 【分析】本題考查電阻的計算,功率的計算,電路的連接注意情況以及滑動變阻器的應(yīng)用.涉及的知識點較多,但都屬
27、于基礎(chǔ)題. 10.【答案】燈不亮,電壓表示數(shù)超量程,電流表無示數(shù);B;2.2;A;2.5;8.3;錯誤 【解析】【解答】解:(1)①如圖,電壓表的電阻很大,電壓表串聯(lián)在電路中,其他用電器相當于導(dǎo)線,所以電壓表有示數(shù),接近電源電壓,所以指針偏轉(zhuǎn)較大. ②電壓表電阻很大,電壓不變,電路中電流很小,電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn).電流很小燈泡不亮. ③從電源正極出發(fā),依次接入開關(guān)、電流表、滑動變阻器、電燈到電源的負極.所以電燈和電流表之間的導(dǎo)線是錯誤的,去掉.然后把電壓表并聯(lián)在電燈兩端. ④滑動變阻器下面的接線柱接的左端,滑片離左端越遠,接入電路的電阻越大,電流越小,對電路起到保護作用. 故答案為:
28、電燈不亮,電流表指針幾乎不動,電壓表指針有較大偏轉(zhuǎn);(如圖);B. (2)圖甲中,電壓表選擇的是0~3V量程,分度值為0.1V,因此讀數(shù)為2.2V;若想測量小燈泡的額定功率,必須小燈泡兩端的電壓達到額定電壓2.5V,因此必須向A端移動滑片;由乙圖可見,小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)為0.3A,因此小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為:R==8.3Ω. 故答案為:2.2;A;2.5;8.3. (3)燈泡電壓增大,電流增大,功率增大,設(shè)計功率的平均值一欄是錯誤的. 故答案為:錯誤. 【分析】(1)電壓表的正確使用:電壓表要并聯(lián)在電路中,不要超過使用的量程,正接線柱靠近電源的正極,負接線柱靠近電源的負極;滑動
29、變阻器有四個接線柱,選擇上面一個下面一個接入電路,滑片離接入的下面接線柱越遠,接入電路的電阻越大. (2)電壓表和電流表讀數(shù)時,要看清量程和分度值,然后根據(jù)指針的位置讀數(shù);小燈泡只有在額定電壓下才會正常發(fā)光,根據(jù)R=就可以算出小燈泡的電阻值. (3)燈泡兩端電壓增大,電流增大,功率增大,設(shè)計功率的平均值是錯誤的. 11.【答案】不合格;在額定電壓下,燈的實際功率(或大于)額定功率;;短了;電壓一定時,由可知電功率越大;小燈泡容易燒毀 【解析】【解答】 (1)規(guī)格為“2.5 V 0.8 W”的小燈泡額定電壓為2.5V,額定功率應(yīng)為0.8W;觀察數(shù)據(jù)記錄表中數(shù)據(jù),第二次實驗小燈泡兩端電壓為
30、額定電壓2.5V,通過小燈泡的電流為0.4A,實際功率為P=UI=2.5V0.4A=1W,與燈泡標注的額定功率0.8W不符,小燈泡不合格,在額定電壓下,小燈泡的實際功率不等于(或大于)額定功率; (2)額定電壓下小燈泡功率大于額定功率,說明通過小燈泡的電流偏大,由歐姆定律可知小燈泡的電阻偏小,即燈絲短了;用這只小燈泡做實驗時,因額定電壓下電流偏大,小燈泡容易燒毀。 【分析】額定功率意義,實際功率,導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系,綜合分析。 三、解答題 12.【答案】解:(1)實驗電路圖: 電源、開關(guān)、滑動變阻器、電阻箱、電流表串聯(lián)接入電路, 電壓表與電阻箱并聯(lián),電路圖如圖所示; 故答案為;電路圖
31、如圖所示. (2)實驗步驟: ①對電壓表與電流表進行機械調(diào)零,使電壓表、電流表指針指在零刻線位置; 斷開開關(guān)S,按照電路圖連接實驗電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值;②閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1 , 移動滑動變阻器滑片P至某位置,讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U1 , 并把數(shù)據(jù)I和U1記錄在表格中; ③調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R2 , 移動滑動變阻器滑片P使電流表示數(shù)仍為I,讀出電壓表的示數(shù)U2 , 并把數(shù)據(jù)R2和U2記錄在表格中; ④仿照步驟③,再做4次,把數(shù)據(jù)R3﹣R6和U3﹣U6記錄在表格中; ⑤根據(jù)公式P=IU及I、U的數(shù)據(jù)計算出電阻箱的
32、電功率P1﹣P6 , 并把數(shù)據(jù)記錄在表格中; (3)實驗記錄表格: 根據(jù)實驗需要記錄的數(shù)據(jù),設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表如下表所示; 1 2 3 4 5 6 U/V I/A R/Ω P/W 【解析】【分析】(1)由于電阻箱阻值可以調(diào)節(jié)且阻值可以直接讀出,所以電阻箱可作為被測電阻使用; 電阻箱阻值改變時可調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值,使電路電流保持不變,因此電阻箱與滑動變阻器要串聯(lián)接入電路; 電流表串聯(lián)接入電路,測流過電阻箱的電流;電壓表與電阻箱并聯(lián),測電阻箱兩端電壓;據(jù)此畫出實驗原理圖; (
33、2)根據(jù)實驗?zāi)康募皩嶒灣WR合理安排實驗步驟; (3)實驗數(shù)據(jù)記錄表應(yīng)包括:電壓、電流、電阻、功率、實驗次數(shù)等內(nèi)容. 四、實驗探究題 13.【答案】(1)50Ω 0.5A (2)解: (3)0.32;0.8 (4)AP部分的電阻比PD部分的電阻大 【解析】【解答】解:(1)燈泡正常發(fā)光時,通過其的電流約是I= = =0.3A, 滑動變阻器兩端的電壓 U滑=U﹣U燈泡=6V﹣2.5V=3.5V,滑動變阻器接入電路的電阻R= = =11.7Ω>10Ω,所以應(yīng)選擇 “50Ω 0.5A”的滑動變阻器;(2)在該電路中,變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián),故答案見下圖. ;(3)該電流表選的是小量程,其分度
34、值是0.02A,故其示數(shù)是0.32A,故其額定功率是:P=UI=2.5V0.32A=0.8W;(4)據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,AP部分比PD部分的電流相同,通電時間相同,但AP部分的電阻比PD部分的電阻大,故在AP部分所產(chǎn)生的電熱多,故滑動變阻器的AP部分比PD部分熱. 故答案為:(1)50Ω 0.5A;(2)見上圖;(3)0.32A;0.8W;(4)AP部分的電阻比PD部分的電阻大. 【分析】(1)根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓,然后由歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值,根據(jù)這個阻值,判斷選擇哪個滑動變阻器;(2)開關(guān)、滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路,電壓表并
35、聯(lián)在電路兩端,故據(jù)此分析判斷即可;(3)先確定電流表的分度值,而后據(jù)電流表讀出對應(yīng)的示數(shù),據(jù)公式P=UI可計算出額定功率;(4)據(jù)焦耳定律分析判斷即可. 14.【答案】(1)沒有將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處;0.75W (2)電壓表與滑動變阻器并聯(lián) 【解析】【解答】(1)小婷同學連接好電路后,閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)燈光特別亮,這表明沒有將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處,所以電路中電流較大,燈光特別亮; 調(diào)節(jié)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5 V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,電流表使用小量程,分度值為0.02A,讀數(shù)即燈泡的電流為0.3A,則該燈泡的額定功率為: 。(2)小禮同學在連接好電路后,閉
36、合開關(guān),在移動滑動變阻器滑片P的過程中發(fā)現(xiàn):燈泡變亮時,電壓表示數(shù)變小;燈泡變暗時,電壓表示數(shù)變大。燈泡變亮時,說明電流變大了,燈兩端的電壓也升高,而電壓表的示數(shù)卻變小,分析電路可知,燈與滑動變阻器串聯(lián),當燈泡兩端的電壓升高時,滑動變阻器兩端的電壓是減小的,所以這種現(xiàn)象是因為電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了。 【分析】(1)閉合開關(guān)時,滑動變阻器的滑片應(yīng)移到最大阻值處,不然電路中電流較大,燈光特別亮;根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù),利用P=UI計算燈泡的額定功率; (2)電壓表與滑動變阻器并聯(lián)時,滑動阻器接入的電阻增大,電壓表示數(shù)變大,電流變小,燈泡變暗 . 15.【答案】(1)斷開; (
37、2)左;燈泡斷路或燈泡接線接觸不良 (3)0.396;斷開開關(guān);滑動變阻器滑片移到最左端;電源電壓 【解析】【解答】解:(1)在連接電路時,為保護電路,應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài);小燈泡的額定電壓最大為 =3V , 故電壓表的量程應(yīng)選擇0~3V , 電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端,滑動變阻器按一上一下的原則與小燈泡串聯(lián),實物圖連接如下圖所示: ; (2)為了保護電路,連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到最大值處,即最左端;電流表無示數(shù),燈不亮,電路可能有斷路,電壓表有示數(shù),說明電壓表到電源間是通路,所以故障原因可能是燈泡斷路或燈泡接線接觸不良; (3)由上面圖甲可知,電流表量程
38、是0~0.6A , 分度值是0.02A , 電流表示數(shù)是0.22A , 電壓表量程是0~3V , 分度值是0.1V , 電壓表示數(shù)是1.8V , 所以小燈泡的功率:P=UI=1.8V0.22A=0.396W.小明已經(jīng)把滑片滑到端點,電流表示數(shù)還是比0.5A要小一點,說明電源電壓偏小,故他正確的操作順序應(yīng)該是先斷開開關(guān),再將滑動變阻器滑片移至最左端,最后將電源電壓調(diào)大. 故答案為:(1)斷開;如上圖所示;(2)左;燈泡斷路或燈泡接線接觸不良;(3)0.396;斷開開關(guān);滑動變阻器滑片移至最左端;電源電壓; 【分析】(1)電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端,滑動變阻器按一上一下的原則與小燈泡串聯(lián),
39、根據(jù)小燈泡的額定電流和額定功率選擇電壓表的量程,注意正負接線柱的連接; (2)連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到最大值處;電流表無示數(shù),燈不亮,電路可能有斷路,再由電壓表示數(shù)情況分析判斷電路故障的原因; (3)根據(jù)電表的量程與分度值,讀出電表的示數(shù),由電功率公式P=UI求出燈泡的功率;小明已經(jīng)把滑片滑到端點,電流表示數(shù)還是比0.5A要小一點,說明電源電壓偏小. 五、綜合題 16.【答案】(1) (2)下面兩個 (3)A端 電流/A (4)大 (5)電壓表 (6)溫度;錯誤 【解析】【解答】(1)電流表選擇0~0.6A,電流表串聯(lián)在電路中.滑動變阻器已經(jīng)選擇下面接
40、線柱,上面任意選擇一個接線柱,滑動變阻器串聯(lián)在電路中.所以,電流表的“0.6”接線柱與滑動變阻C(或D)相連,電壓表的“-”接線柱與燈泡左端相連.如圖: (2)若小雷連接電路后閉合開關(guān),燈L1幾乎不發(fā)光,移動滑片P也不能改變燈的亮度。原因是他把滑動變阻器的下面兩個接線柱接入了電路,此時電阻最大,所以燈L1幾乎不發(fā)光; (3)①閉合開關(guān),使燈L1發(fā)光,滑動變阻器阻值應(yīng)變小,滑片P向A端移動; ②根據(jù)表中信息得:遺漏的物理量和單位是:電流/A; 從實驗1→實驗2→實驗3,燈泡越來越亮,燈泡實際功率越大. (4)從實驗1→實驗2→實驗3,燈泡越來越亮,燈泡實際功率越大. (5)L1的額定功率為2.5V,電壓表選擇0~3V量程.L2的額定功率為 3.8V,電壓表選擇0~15V量程.所以L2替換L1 , 需要更換電壓表量程. (6)燈絲電阻受溫度影響較大,燈泡在不同電壓下,溫度不同,燈絲中電阻不同,計算平均值代表燈絲電阻無意義,小劉忽略溫度對電阻的影響. 因為燈泡的電阻隨溫度頁變化,不能保證電阻不變,所以不能探究電流跟電壓的關(guān)系,故說法錯誤. 【分析】本題涉及到很多知識點,由電路圖連接實物圖,電壓表、電流表量程的選擇,連接方式,滑動變阻器接線柱的選擇,實驗操作過程,表格設(shè)計,實際功率與亮度關(guān)系,電阻大小影響因素,歐姆定律等等.綜合性很強,是較難的綜合性習題. 教育資源
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