【题目】晓丽到物理实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,实验员老师只给她以下器材:标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、两个电压表(缺少电流表)、R0=10Ω的定值电阻、若干导线.她根据所给的器材设计了正确的实验电路,图甲是晓丽尚未完工的电路图.
(1)请你将图甲中电路图补充完整.
(2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为V,此时电压表V2的示数如图乙所示,是V.
(3)小灯泡的额定电流为A.额定功率为W.
(4)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R0=10Ω,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为A时,再读出电流表A1的示数,才能计算小灯泡的额定功率.
【答案】
(1)解:如图所示:
(2)2.5;2.4
(3)0.24;0.6
(4)0.25
【解析】解:(1)根据 可知,在没有电流表的情况下,利用电压表和定值电阻并联可代替电流表,采用分压电路,将电压表
并联在定值电阻两端,画出电路便如答案所示:
(2)因为小灯泡的额定电压为2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应该调节滑动变阻器阻值,使电压表 的示数为2.5V ;由图乙可以看出,此时电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,此时电压表读数 U 2 = 2.4 V ;
(3)当电压表 的读数为2.5V 时,此时小灯泡在额定电压下工作,此时电路中的电流
,
根据串联电路电流规律 ,则小灯泡的额定功率:
;
(4)测量小灯泡的额定功率时,小灯泡两端的电压为额定电压,并联电路电压相等,则定值电阻两端电压等于2.5V ,又知 ,
故 ,故通过电流表
的电流为
所以答案是:(1)见上图;(2)2.5;2.4;(3)0.24;0.6;(4)0.25.
【考点精析】认真审题,首先需要了解探究用电器的电功率实验(测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用:(1)保护电路(2)改变灯泡两端的电压,进行多次测量).
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【题目】物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系.实验室有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择,实验用电路如图a所示.
(1)图b是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接(连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大.
(2)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是( )
A.电压表的量程选大了
B.电阻R0发生了短路
C.滑动变阻器发生了断路
D.滑动变阻器发生了短路
(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图象,分析得出了结论.请你利用表中数据在图c中作出U﹣I图象 ,分析图象得出的结论是;在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同,并回答造成这种不同的原因: .
(4)该组同学为了进一步探究电路的性质,他们选择了一个电压可调的电源进行实验.实验所用电路如图d,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为3Ω,所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“20Ω 2A”中的一个.若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示,此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半.请发挥你的聪明才智,通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压 .
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【题目】阅读短文,回答问题:
太阳能路灯
图甲是我市333省道两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成.它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点.它与普通的白炽灯发光原理不同,可以把电直接转化为光.实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流,数据如下表:
(1)关于流程①和②的能量转化,下列说法正确的是()
A.流程①是将太阳能转化为电能,流程②是将电能转化为光能
B.流程①是将电能转化为化学能,流程②是将电能转化为光能
C.流程①是将电能转化为化学能,流程②是将化学能转化为电能
D.流程①是将太阳能转化为电能,流程②是将化学能转化为光能
(2)为使额定电压为3.3V的LED发光二极管正常工作,应将个LED发光二极管串联才能安全使用。
(3)如图乙所示,一般情况下关于控制开关S的接通状态下列说法正确的是()
A.A.白天S与a接通,夜晚S与b接通 B.白天S与a接通,夜晚S与c接通
B.白天S与b接通,夜晚S与c接通 D.白天S与c接通,夜晚S与a接通
(4)这种LED发光二极管的电压从3.3V变化到3.5V时,LED的电功率增加了W。
(5)下列哪一幅图像所反映的关系符合LED发光二极管的特征?()
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【题目】如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行的过程中,只受到空气阻力的作用
B.足球在空中飞行的过程中,运动状态一定发生改变
C.脚踢足球使足球飞出去,说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行的过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
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【题目】在杂技表演中,总重为600N的人站立在六个鸡蛋上,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,如图所示,泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的 , 从而减小压强来保护鸡蛋.如果脚与鸡蛋的总接触面积约为1.2×10﹣3m2 , 此时脚对鸡蛋的压强为Pa.
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【题目】使用温度计时,首先要观察它的量程和认清它的 . 小强在用温度计测量烧杯中液体温度时读取了四次数据,每次读数时温度计的位置如图1所示,其中正确的是 . 图2中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温度,那么冰的温度是℃,水的温度是℃.
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【题目】 某同学将一段细铜丝在一只铅笔上单层紧密地缠绕了20圈,形成一个钢丝圈,再用一把刻度尺取测量该铜丝圈的长度,测量情况如图1所示,该细铜丝的直径为cm,在图2中体温计示数是℃,在图3中弹簧测力计的示数是N
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【题目】现代城市人口密度越来越大,交通越来越拥堵.易步车(如图甲)以其体积小巧,结构简洁和驱动安全等优点,成为短途出行的理想交通工具.某品牌易步车的部分参数如下表所示,质量为 的雯雯从家骑行该品牌易步车上学(如图乙),以最大速度匀速行驶
到达学校,行驶中易步车所受阻力为人和车总重的
倍,设该过程中电机始终以额定功率工作.(取
).
求:
(1)雯雯的家到学校的距离.
(2)雯雯在水平路面上骑易步车时,车对地面的压强.
(3)雯雯上学过程中,易步车的效率.
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【题目】某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表.在某次水平道路测试中,该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油10L.测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进.之后,工作人员又进行了制动测试,描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图象,如图所示.
驱动模式 | 纯电动 | 启动、低速 |
油电混动 | 中速 | |
纯燃油 | 高速 | |
汽车质量 | 1200kg | |
车轮与地面总接触面积 | 0.096m3 |
(1)由图象可知,车速越 , 制动距离越长.
(2)该车空载静止时,对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是多少?
(4)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取0.7×103kg/m3 , q汽油=4.6×107J/kg)
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