在“测定小灯泡额定功率”的实验中,小楠同学设计的电路如图甲。被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。实验器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一只,滑动变阻器,导线若干。
(1)按照图甲的电路图,请你用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整(____)。
(2)若连好电路后,闭合开关S,小楠发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数也为零,则故障的原因可能是(____)
A.小灯泡处短路
B.电流表断路
C.小灯泡处断路
D.电压表的正、负接线柱接反
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数为______V时,小灯泡正常发光,若小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为______W。
(4)美美认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率,她找来额定电流为I额的小灯泡,利用已知阻值的电阻R,设计了如图丁的电路图。请帮她补全她的实验内容:
①闭合S和S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为______;
②闭合S和S2,断开S1,滑片静止不动,读出电压表的示数U1;
③小灯泡额定功率的表达式P额=______。(以上两空用已知物理量或测得的量表示)
(5)美美还想探究导体中的电流跟导体电阻的关系,她利用电压为6V的电源,10Ω、20Ω和30Ω的定值电阻和“60Ω 1A”的滑动变阻器,设计了如图戊的电路图,分别把三个定值电阻单独接入电路进行了三次实验。实验中她是控制定值电阻两端的电压不低于______V,才完成了实验。
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小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明).
(1)请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路,要求向右移动滑片灯泡变亮;
(________)
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置,则接线柱间__________(填接线柱的数字编号)出现了__________(选填“短路”或“断路”);
(3)故障排除后,小明从滑动变阴器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图象如图丙所示,则小灯泡的额定功率是__________W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的__________(选填选项前字母);
A. “5Ω,2A”,B. “15Ω,2A” C. “25Ω,2A” D. “30Ω,2A”
(4)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了,小灯泡的阻值变化了,则________.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(5)调节滑动变阻器,直到电压表为额定电压的一半,此时小灯泡的电功率记做;调节滑动变阻器,直到电流表为额定电流的一半,此时小灯泡的电功率记做;则__________.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
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小明同学利用如图甲所示的器材进行“测量小灯泡电功率”的实验,已知电源电压恒为3V,小灯泡标有“2.5V”字样,滑动变阻器规格为“50Ω 3A”。
(1)老师检查电路时发现小明连接的电路有误,但只需改动一条连线就能使电路连接正确,请在错误的连线上打“×”,并用笔画线代替导线使电路连接正确(____)。
(2)闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均不亮,电流表有示数而电压表无示数,则电路出现的故障可能为______。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,读数为______V,若要测量小灯泡的额定功率,则应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动。
(4)小明根据实验数据绘制了U-I图像,如图丙所示。观察图像,发现小灯泡的U-I图像不是直线,原因是______。根据图像计算小灯泡的额定功率P额=______W。
(拓展)此实验过程中,滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
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小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为2.5V的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为3V)、电压表一块、滑动变阻器(10Ω 2A)、定值电阻(R0=5Ω)、开关三个和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。
(_____________)
(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到____________(选填“左”或“右”)。
(3)连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变:只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如下表所示。则电路中一定存在的故障是____________。(填写序号)
测试元件 | 灯泡L | 开关S2 |
电压表 | 无示数 | 有示数 |
①灯泡L处断路 ②灯泡L处短路 ③开关S2处断路
(4)排除故障后,小明继续实验。
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为____________V
②只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2.25V
③小灯泡的额定功率为____________W.
(5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的际功率P实____________(选填“>”、“>”或“=”)P额
(拓展)小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图所示)于是小红在小明完成步骤①后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,只闭合S、S2时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻r是____________Ω。
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小张发现外婆家的盐蛋咸味适中恰到好处,猜想可能和盐水的密度有关,他和小华共同测量外婆家用来腌制盐蛋的盐水密度。
(1)将天平放在水平工作台上,游码移到标尺的_______刻度处,观察到指针偏向分度盘的左侧(图甲),应将平衡螺母向_______调节,使天平平衡。
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①测量空烧杯的质量m0,天平平衡时,砝码及游码位置如图乙,m0=_______g
②向烧杯中倒人适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m1为55.0g:然后将盐水全部倒入量筒(图丙),读数时视线与凹液面底部_______,读出体积V=_______mL;
③算出盐水的密度ρ=_______g/cm3
(3)小华指出:以上测量过程中,烧杯中会残留部分盐水导致测得盐水的密度偏大,于是他与小张利用电子秤再次测量该盐水密度。
进行了以下实验操作:
①取密度为8g/cm3的合金块,用电子秤测得其质为为80.0g(图甲);
②将合金块放入溢水杯中后向溢水杯中注满盐水,得杯、盐水,水,合金块的总质量为100.0g(图乙);
③取出合金块向溢水杯中补满盐水,测得杯和盐水的总质量为31.0g(图丙)。
根据以上数据,计算出盐水的密度ρ=_______g/cm3,若每次测量值均比真实值大1g左右,则以上步骤测得的盐水密度与真实值相比_______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
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小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂.他的实验思路是:改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系.已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm.
实验次数 | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm | 动力臂l1/cm | 动力F1/N |
1 | 4 | 33 | 30 | |
2 | 4 | 18 | 30 | 2.4 |
3 | 4 | 7.5 | 30 | 1.0 |
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆,并使之在_____位置平衡;
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示.第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示,则F1=______N,此时杠杆的类型与______(选填“筷子”或“老虎钳”)相同;
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过______cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:①保持______不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1.
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在“测量小灯泡的额定功率”实验中,提供如下实验器材:电源(输出电压恒为6V)、小灯泡(额定电压2.5V 电阻约为10Ω)、滑动变阻器(50Ω 1A)、电压表(量程0~3V、0~15V)、电流表(量程0~0.6A、0~3A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接(____);
(2)正确连接后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,小宁利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在A、E之间和A、F之间,电压表均有示数:接在C、F之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是______(选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”);
(3)排除故障后,小宁看到电压表示数为2V,此时小灯泡的功率______(选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率,要使灯泡L正常发光,滑动变阻器的滑片P应向______(选填“A”或“B”)端移动。当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W;
(4)测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍,发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍,请你帮他分析出现这种现象的主要原因是______。
(5)把上面电路中的小灯泡换成定值电阻,用这一电路还可以完成的实验有(写出一个即可)______。
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小明同学测量小灯泡电阻的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路连接如图甲所示。
(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是下列选项中的:______。(只填字母)
A.检查电路是否通路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片
(2)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,应将滑片向______移动(选填“左”或“右”)。
(3)小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,此时小灯泡的灯丝电阻为______Ω(结果保留一位小数)。
(4)他第一次测量时电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据及计算出每次的电阻如下表
数据序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
电压U/V | 2.5 | 2.1 | 1.7 | 1.3 | 0.9 | 0.5 | 0.1 |
电流I/A | 0.26 | 0.24 | 0.21 | 0.19 | 0.16 | 0.05 | |
电阻R/Ω | 8.1 | 7.1 | 6.2 | 4.7 | 3.1 | 2.0 |
由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同,灯丝的电阻随______。
(5)整理器材时,小明发现滑动变阻器的PA部分比PD部分热,其原因是______。
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在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω.
(l)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整_______.
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了_______(选填“短路”或“断路”).
(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为______V;此时要测量小灯泡的额定功率,应持滑片P向 _________(选填“左”或“右”)端移动,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 I-U图像;
(4)由图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W.
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0.实验步骤如下,请补充完整:
① _________________ ;
②闭合开关S、S1,断开开关S2.记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=________ .
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小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样.
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端(选填“左”或“右”).闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是: .
(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中.在第1次实验中小灯泡不亮的原因是: .
物理量 | 电压 | 电流 | 实际电功率 | 小灯泡 |
1 | 0.5 | 0.12 | 0.06 | 不亮 |
2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 偏暗 |
3 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
4 | 2.8 | 0.32 | 0.90 | 更亮 |
(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为 W.实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率____,灯泡越亮.
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