【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中,提供如下器材:电源(电压8V),小灯泡(额定电压2.5V),定值电阻(10Ω、20Ω),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0-3V、0~15V),滑动变阻器(20Ω 2A),开关若干、导线若干。
(1)小华设计了如图1的电路,请用笔画线代替导线,完成图2实物电路的连接。
(______________)
(2)实验时,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图3所示,则小灯泡的额定功率为________W。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.24 | 0.27 | 0.30 | 0.33 |
(3)分析表格数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而_______。根据数据还可判断出,小华在实验中选用的是R0=______Ω的定值电阻。
(4)另一小组实验时电流表损坏,请利用余下器材帮助该小组设计一种仅用电压表测量小灯泡额定功率的方法。要求:只连接一次电路,所测物理量与最终表达式均用物理符号表示,如U额、R0等。
①将设计电路图画在方框中;
(______________)
②实验中,电压表量程选择_________(填“0~3V”或“0~15V”);
③简要说明测量步骤:______________________________。
④写出最终计算式P额=______________。
【答案】 0.8 增大 10 0~15V 详见解析
【解析】
(1)[1]滑动变阻器一上一下串联接入电路中,如图所示:
(2)[2]由图3可知,电流表的量程是0-0.6A,电流表的示数为0.32A,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;
(3)[3]由表中数据可知,随着灯泡两端电压的增大,电流也增大,根据P=UI可知,小灯泡消耗的电功率增大,即小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而增大;
[4]由表中数据可知,第5次实验电流最大,此时电路总电阻最小,第5次实验时电路总电阻:
R总=≈24.2Ω,
灯泡的电阻
RL=≈9.1Ω,
因
R总=RL+R0+R滑,
已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω,故在实验中选用的是
R0=10Ω;
(4)①[5]通过移动滑片使灯两端的电压为2.5V,使灯正常工作,所以应将电压表与灯并联;因没有电流表,所以电压表和定值电阻应起到电流表的作用,在保持滑片位置不变的情况下,通过开关的转换测算出定值电阻的电压,即可求出通过定值电阻的电流大小,如下图所示:
②[6]电源电压是8V,灯泡的额定电压是2.5V,灯泡正常发光时的电流是0.32A,灯泡正常发光时的电阻
RL1=≈8Ω,
R0的阻值是10Ω,由串联分压可知R0两端的电压大于2.5V,电压表测量灯泡和定值电阻的总电压,总电压大于3V,电压表的量程选择0-15V;
③[7]实验步骤:断开S2,闭合S和S1,调节滑片至电压表示数为U额;保持滑片位置不变,断开S2,闭合S和S1,读出电压表示数U;
④[8]定值电阻R0两端的电压为
U0=U-U额,
根据串联电路电流的特点, 通过灯泡的电流大小
I额=I0=,
灯泡的额定功率
P额=U额I额=。
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【题目】如图所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电磁铁能吸起许多大头针,下列关于电磁铁的说法中正确的是
A.改变电流大小可以改变电磁铁的N、S极
B.电磁铁磁性的强弱可以通过吸起大头针的数目来判断
C.若滑片向右移动,电磁铁吸起的大头针数量会减少
D.若仅将电路中的电源正负极对调,电磁铁会吸起更多的大头针
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【题目】如图所示,发光二极管简称LED,主要用半导体材料制作,具有单向导电性,电流由LED的正极流向它的负极则发光,反之则不发光,在下图所示的电路中,LED发光且能测出通过LED电流大小的电路是
A.B.C.D.
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【题目】如图所示,质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动,在B点挂一物体。在C点施加力F1时,棒刚好处于静止状态。
(1)请在图中画出F2的力臂L2;
(_______)
(2)图中的s是不是F1的力臂?______(选填“是”或“不是”);
(3)有同学说“这个杠杆受到的阻力就是物体M的重力。”你同意这种说法吗?______(选填“同意”或“不同意”),简述你的理由:_____________。
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【题目】如图电路,闭合开关,灯L1、L2正常发光,电流表和电压表均有示数。过一会儿,灯L1突然熄灭,电流表示数变小,电压表示数为零。此过程出现的故障是
A.L1短路
B.L1灯丝烧断
C.导线a或b开路
D.导线c或d开路
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【题目】在图中的四种情境中,人对物体做功的是 ( )
A.图甲中提着水桶在水平地面上匀速前进
B.图乙中扛着米袋在楼梯上静止不动
C.图丙中用力推着汽车模型在水平面上运动
D.图丁中举着杠铃原地不动
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【题目】如图所示,电源电压为9V且保持不变,,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.
(1)只闭合开关S1.且的滑片在中点时,电压表的示数为3V,求的最大阻值.
(2)只闭合开关S3.且的滑片移到阻值最大处时,灯L正常发光,此时电流表示数为0.15A,求灯L的额定电压.
(3)只闭合开关S2和S4,在电表安全的情况下,求电路的最大总功率.
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【题目】如图所示,一个木箱放在水平地面上,小明同学用5N的水平推力向右推木箱,但未推动。下列二力平衡的是( )
A. 木箱对地面向下的压力、地面对木箱向上的支持力
B. 地面对木箱向左的摩擦力、人对木箱向右的推力
C. 人对木箱向右的推力、地面对木箱向上的支持力
D. 木箱对地面向下的压力、地面对木箱向左的摩擦力
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【题目】月初小明家中的电能表示数为 ,电能表的12月初的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家11月初至12月初消耗的电能是 1200kW·h
C.小明家11月初至12月初消耗的电能是110度
D.电能表转盘转过1200转,用电器消耗的电能为3.6×103J
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