九年级物理解答题中等难度题
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小红利用如图的甲图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5V:
(1)在连接电路的过程中,开关断开,并将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是小灯泡_____;
(3)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为_____V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向_____(选填“A”或“B”)端移动。通过移动滑动变阻器,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示,由丙图可知,小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω;
(4)观察丙图,在该图像中发现电流与电压不成正比,这是因为_____________;
(5)完成实验后,小红想测量另一个小灯泡的额定功率,重新设计了电路(如图丁),这个小灯泡正常工作的电流为I额,请完成实验步骤(已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2):
①闭合开关S1,S2接1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I额;
②闭合开关S1,S2接2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调另一个滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为________;再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端,读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为P额=________。(用U、R2、I额、I 表示)
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小刚和小红在做“伏安法测电阻”的实验,电源电压不变,灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)请在图甲电路中分别填入字母A或V,使之成为正确的实验电路;
(______)
(2)连接完电路闭合开关后,小刚发现电流表指针如图乙所示,其原因是_____;
(3)重新正确连接电路后进行实验,小红通过移动滑动变阻器滑片P的位置,测得多组对应的电压、电流值,并绘制了如图丙所示的I—U图象。由图象知,小灯泡正常发光时的电流为______A,电阻为_____Ω(结果保留1位小数);
(4)通过图象发现灯丝的电阻是变化的,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而_____(选填“减小”或“增大”)。
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小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡额定电压为3.8V,电源电压保持9V不变,滑动变阻器规格为“40Ω、1A”,连接电路如图甲所示。
(1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误,请在错误处画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确_________________(注意不能与其它导线交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,过了一段时间,灯突然熄灭,电流表、电压表示数均变为0,则产生的故障可能是_________________(只有灯泡或滑动变阻器发生故障);
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为____________________Ω(保留一位小数)。向右调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡变化的阻值RL滑动变阻器变化的阻值______________R滑(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”,只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,保持滑动变阻器滑片P位置不变,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向_________________(选填“左”或“右”)移动。在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时,他发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究,小红设计了如下方案,你认为不可行的一项是_________;
A.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是4~8V
B.如果只调整电压表的示数,则应该控制电压表示数U0的范围为4.5~9V
C.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω,允许通过的最大电流至少为0.4A
D.如果只更换定值电阻,则更换的定值电阻阻值范围是6.67~32Ω
(5)实验结束后,小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致,但是发现电源意外损坏了,于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变),并设计了如图丙所示的电路,请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关,记录此时电流表示数为I1;
②再将滑动变阻器滑片P移到__________,记录此时电流表示数为I2;
③滑动变阻器的最大阻值R滑动=__________(用测出的物理量和已知量的字母表示)。
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