【题目】物理兴趣小组小虎、小华、小峻,小薇要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材有标有“”的小灯泡、电池组
电压为
、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
小虎所接的实验电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“
“,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(________)
改正电路后,当小华连接最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中操作不当之处:
______;
______。
调整后,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。闭合开关,此时电压表示数为1V,电流表示数为
则滑动变阻器的最大阻值为______。
移动变阻器的滑片,使电压表的示数为
,此时电流表示数如图乙所示,其值______A,小灯泡的额定功率为______。
小虎在实验过程中,移动变阻器滑片时,小灯泡突然熄灭。经判断,电路故障是小灯泡或电流表被烧坏。查找故障时,在不拆开电路的情况下,他把一根导线接在电流表两端,小灯泡仍不发光,可判断电路故障是______。
小峻和小薇把灯泡换成几个定值电阻,更换了学生电源,选用标有“
”的滑动变阻器,继续“探究欧姆定律”的实验,小峻先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为______V,他们记录的数据表1所示,分析数据可以得到的结论是:______。
表1电流与电压关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压 | 2 | -- | |||
电流 |
表2电流与电阻关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻 | 10 | 15 | 20 | 25 |
电流 |
他俩继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如图表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第______组
选填实验序号
,理由是实验所用的滑动变阻器的最小阻值太______
选填“大”或“小”
了。
在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取措施______完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用够大阻值的定值电阻
【答案】 连接电路时开关没有断开 没有将变阻器的最大电阻连入电路中
小灯泡断路
电阻一定时,电流与电压正比
小
【解析】
(1)由于小灯泡标有“2.5V”,即其额定电压为2.5V,又因为电压表测量的是小灯泡的电压,所以电压表应使用0-3V量程,故改接电路如下图:
(2)根据题意知道,当连接好最后一根导线,灯泡立即发光,这说明电路闭合,即连接电路时开关没有断开;而灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,则说明电路电流太大,即滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处;
(3)根据题意知道,闭合开关,电压表示数为1V,电流表示数为0.2A,所以滑动变阻器两端的电压是:,故最大阻值为:
;
(4)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.26A,又因为电压表的示数为2.5V,所以,灯泡的额定功率是:;
(5)根据题意知道,当导线接在电流表的两端时,小灯泡仍不发光,说明是小灯泡的故障,即小灯泡断路;
(6)第5次实验时,由图丙知道,电压表选用小量程,分度值为0.1V,所以其示数是2.2V;分析表格中的数据得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(7)研究电流与电阻关系时,要控制电阻两端的电压不变,由表2数据知道,电压表示数为3V,由于电源电压调为6V,所以,根据串联电路电压的规律知道,变阻器分得的电压是3V,即变阻器接入的电阻与定值电阻的阻值相同;由表2数据知道,所用定值电阻最大为25Ω,则滑动变阻器的最大电阻也应该为25Ω,但是所使用的滑动变阻器的最大电阻是20Ω,即变阻器的最大电阻太小,所以,说明第4组数据是拼凑的。
(8)由(7)知道,滑动变阻器的最大电阻太小;在不更换滑动变阻器的情况下,要完成这组拼凑数据所对应的实验测量,若降低定值电阻两端电压,则滑动变阻器分得的电压会更多,即滑动变阻器的电阻需要更大,故A错误;若降低电源电压,当定值电阻两端的电压不变时,根据串联电路的分压规律,滑动变阻器分的电压变少,变阻器接入电路的阻值变小,所以这个滑动变阻器能够完成这组拼凑数据所对应的实验测量,故B正确;若选用更大阻值的定值电阻,由串联电路的分压规律知道,滑动变阻器的电阻需要更大,不能完成这组拼凑数据所对应的实验测量,故C错误,故选B。
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【题目】小刚同学要测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。
(1)连接不完整的实物电路如图所示,请用笔画线代替导线,完成实物电路连接。
(______)
(2)闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调到_____(选填“左”或“右”)端。
(3)小刚合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想:A.可能是灯丝断了B.可能是小灯泡短路C.可能是变阻器开路。究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在对应的空格里。
电流表 | 电压表 | 判断结果 |
示数不为零 | 示数为零 | _______ |
示数为零 | 示数不为零 | _______ |
示数为零 | 示数为零 | _______ |
(4)小刚排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图所示,则通过小灯泡的电流为______A,小灯泡的额定功率为_______W。
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【题目】将质量为178g的铜球轻轻放入装满水的烧杯内,当铜球完全浸没(球全部浸在水中)时溢出了30g的水。(ρ铜=8.9×103kg/m3)
(1)该球的体积是多少?
(2)请通过计算说明此球是空心的,还是实心的?
(3)若是空心的,则将其空心部分注满水后,钢球与水的总质量为多少?
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【题目】图甲是一家用电暖器,有“低温”,“中温”,“高温”三档,铭牌见下表(“高温”档功率空出),图乙为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1为“低温”档。请完成下列问题:
××牌电暖器 | ||
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 低温档 | 550W |
中温档 | 1100W | |
高温档 | ||
频率 | 50Hz |
(1)“低温”档正常工作时的电阻是多少?
(2)“高温”档正常工作时的总电流是多少?
(3)若某房间内空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg℃)且保持不变,用该电暖器的“高温”档正常工作20分钟,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少℃?
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【题目】为缓解电力紧张的状况,我国多措并举:合理调煤保电、优化利用水能资源、开发利用新能源,近年来陆续建成了一些核电站.如图为核电站发电流程图,在核电站发电过程中,关于核能的获取途径与能量转化顺序,下列说法中正确的是
A. 聚变;核能→内能→化学能→电能 B. 聚变;核能→内能→机械能→电能
C. 裂变;核能→内能→机械能→电能 D. 裂变;核能→内能→化学能→电能
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【题目】图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源电压是2V,则下列结论错误的是( )
A. 只闭合开关S,电路消耗的功率是1W
B. 当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2A
C. 当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2W
D. 当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4W
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【题目】在图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则S2断开时,灯L1和L2两端的电压分别为
A. 2V和3VB. 3V和2VC. 2V和8VD. 2V和5V
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【题目】家庭室内装修工人使用加热与搅拌为一体的用电器,如图是该用电器的工作原理图。先把液体材料放入容器中,温控开关S接A开始加热,发光二极管L正常发光,当液体温度达到某一温度;温控开关S自动接B,发光二极管熄灭,同时在容器中倒入粉状材料,电动机起动保温搅拌。开关接A时电路消耗的总功率为1522W,发光二极管L规格为“2V0.2W”;开关接B时电路消耗的总功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度对电阻的影响)。用电器正常工作时,求保温电热丝R2的电阻值是_____Ω;温控开关S接A开始加热到刚接B时,该过程中加热电热丝R1产生的热量为900kJ,电路正常工作了_____min。
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【题目】小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为3V,且保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是
A.电阻R0的阻值为2Ω
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10Ω
C.小灯泡L的额定功率为0.625W
D.开关S断开时,小灯泡L的电阻为0Ω
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