【题目】初三某班同学到实验室做“测量小灯泡功率”的分组实验,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A).同学们设计的电路如图甲所示:
(1)根据图甲电路图,将乙图未连接完的实物元件连接完整(要求:滑片向右移动时,电流增大,连线不能交叉 ).
(2)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图丙所示,则接下来的操作是 ;
(3)为了测量灯泡的额定功率,最合适的滑动变阻器应选用 (选填R1、R2、R3).
(4)闭合开关,调节滑片:如果灯不亮,电流表无示数,电压表的指针超过满刻度,则出现这现象的原因可能是 ;如果电流表有示数,电压表无示数,灯不亮,则出现这现象的原因可能是 ;如果电流表和电压表都有示数,但灯不亮,则出现这现象的原因可能是 ;
(5)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图丁所示,则此时通过小灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V,此时小灯泡的电阻是 Ω(电阻计算的结果保留二位小数),灯泡的实际功率是 W.
(6)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图戊),根据图象提供的信息,算出小灯泡的额定功率为 W,其通过的电流随其两端电压变化的关系图象为非直线关系的原因 .
【答案】(1)见解析图;(2)向右移动滑片,减小滑动变阻器连入的电阻;(3)R2;(4)灯开路;灯短路;滑动变阻器将下面两个接线柱接入电路;(5)8.18;0.396;(6)0.625;灯丝的电压增大,温度升高,电阻增大.
【解析】
试题分析:
(1)要求滑片向右移动时,电流增大,连入的电阻变小,应接下面的右接线柱;灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,正常工作电流I==
=0.25A,电流表选择小量程0﹣0.6A,如图所示:
(2)闭合开关前,滑片处于阻值最大处,下面接右边接线柱;由丙图可知电路中的电流较小,此时应向右移动滑片,使连入的电阻变小;
(3)灯泡正常工作时电流为IL==
=0.25A.
测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时,
滑动变阻器电压为:U'=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
滑动变阻器电阻为:R'==
=14Ω.
滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻,“5Ω 0.5A”电阻太小,“500Ω 1A”电阻太大,“50Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适.
(4)灯不亮,电流表有示数、电压表无示数(测导线两端的电压),可能故障灯短路;灯不亮,电流表无示数,灯开路,但电压表接在电源上,电压表有示数;滑动变阻器的下面两个接线柱连入电路,电路中电阻过大,但电流表有示数、电压表有示数;
(5)由图知,电流表使用的是小量程0﹣0.6A,分度值为0.02A,读数为0.22A;电压表选小量程,分度值是0.1V,示数为1.8V;灯丝电阻R==
≈8.18Ω;实际功率P=UI=1.8V×0.22A=0.396W;
(6)由图戊可知,当灯两端电压为2.5V,通过的电流为0.25A,P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W.
由于灯丝的电压增大,温度升高,电阻增大,所以通过的电流随其两端电压变化的关系图象为非直线关系.
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【题目】斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力的简单机械.下面是某同学针对斜面问题进行的理论研究的过程.请你帮他完成“理论论证”.
提出问题:使用斜面为什么可以省力建立模型:如图1所示,斜面的长为L,高为h,沿光滑斜面匀速向上拉动重为G的物体,所用拉力为F.
(1)理论论证:运用功的原理证明:F<G.
(2)理论拓展应用:山地自行车运动员骑自行车爬坡时,常走S形,为什么?
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【题目】关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体的温度越高,内能越大,所含的热量越多
B.物体内能增加,一定从外界吸收热量
C.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
D.冰熔化时继续吸热,内能增大,但温度保持不变
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【题目】如图所示,潜水艇悬浮在水中,下列说法错误的是( )
A.潜水艇是靠改变浮力来实现浮沉的
B.潜水艇悬浮时,其浮力等于重力
C.要使潜水艇下沉,应向水舱充水
D.要使潜水艇上浮,应把水舱内的水向外排出
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【题目】在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中,如图所示,鸡蛋恰好能处于静止状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10﹣5m3(g=10N/kg)
(1)该鸡蛋的重力是多少?
(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案.
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【题目】小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中.小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力(选填“大”、“小”、“不变”),水槽中的水面将会(选填“上升”、“下降”、“不变”).
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【题目】如图所示,将一个空易拉罐底部朝下慢慢浸入盛满水的烧杯中,手会感受到浮力的同时,也会观察到水溢出.该实验操作主要说明( )
A.物体排开液体越多,所受浮力越大
B.物体浸没在液体中越深,所受浮力越大
C.物体的体积越大,所受浮力越大
D.向下按的力越大,物体所受浮力越大
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【题目】关于误差,下列说法中正确的是( )
A. 采用精密的测量工具可避免误差
B. 即使测量的方法正确,也存在着误差
C. 用多次测量取平均值的方法可以消除误差
D. 误差就是实验中产生的错误
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