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以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段.根据题意回答有关问题. 实验...

以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段.根据题意回答有关问题.
实验器材:学生电源(电压限取6V档)、规格为“2.5V  0.25A”的小灯泡、规格为“20Ω  2A”的滑动变阻器、开关和若干导线,另有各种规格的定值电阻可供任意选用(均标注电阻值和允许通过的最大电流值).
制作要求:亮度可连续调节;在调光的整个过程中,灯两端的电压不超过2.5V.
活动过程:
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(1)计算出小灯泡正常发光时的电阻为______
(2)小欢同学按图甲设计了电路.不少同学认为该调光灯电路不符合制作要求.请你指出不符合要求之处:______
(3)小林同学认为:可在小欢的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R(图乙)就能符合要求.请你根据题意和有关计算,确定R的规格.
(4)还有同学提出另一种改进方案:如果不串联定值电阻,可以在滑动变阻器的适当位置上做标记(或加一个限位装置)限制它的调节范围,也能符合要求.请你说明,还需增加什么电学器材,这个改进方案才能实施;并说明,如何运用增加电学器材来达到你的目的.
(1)已知灯泡的额定电压及额定电流,则由欧姆定律可求得灯泡正常发光时的电阻; (2)由图可知电路的构成及滑动变阻器的接法,分析灯泡两端的电压范围可知电路能否正常工作,则可得出不符合要求之处; (3)要使滑动变阻器能随意调节,则应让滑动变阻器短路时,灯泡仍不会超额定电压,则由串联电路的电压规律可求得此时R的分压,而限制电流不能超过灯泡的额定电流,由欧姆定律可求得阻值; (4)要使不超过灯泡的额定电压,故在实验中需要明确灯泡两端的电压,故应需要在灯泡两端并联电压表. 【解析】 (1)由欧姆定律可得: 灯泡的电阻:R===10Ω; (2)由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,要使灯泡正常工作,灯泡两端的电压最大不得超过2.5V,则滑动变阻器应分压至少为6V-2.5V=3.5V; 则滑动变阻器接入电阻至少为 =14Ω;即滑动变阻器接入电阻只能在14Ω~20Ω范围内调节,即滑动变阻器滑片不能随意向右移,否则灯泡两端的电压会超过2.5V. (3)R中允许通过的电流为:I=IL=0.25A, U=U-UL=6V-2.5V=3.5V, ; 故R的阻值为14Ω,允许通过的最大电流不小于0.25A; (4)为了保证灯泡不超过2.5V,则随时观察灯泡两端的电压,故需要电压表; 在实验过程中,将电压表并联在灯泡两端,在调光过程中,观察到电压表的示数为2.5V时,在变阻器上做标记或安装限位装置,以限定滑动变阻器的移动范围. 故答案为:(1)10; (2)滑动变阻器滑片不能随意向右移,否则灯泡两端的电压会超过2.5V; (3)R的阻值为14Ω,允许通过的最大电流不小于0.25A; (4)需要电压表,将电压表并联在灯泡两端,在调光过程中,观察到电压表的示数为2.5V时,在变阻器上做标记或安装限位装置,以限定滑动变阻器的移动范围.
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考点分析:
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实验器材:圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等.
实验步骤:
1.取圆珠笔杆作为喷管,通过软管接于自来水龙头上;打开龙头,自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束.
2.将乒乓球放到水束上方,观察乒乓球的情况.
观察结果:多次实验表明,乒乓球能稳定在水束上方旋转.
分析讨论:
(1)球能稳定在水束上方某一位置,是因为它在竖直方向受到______作用的缘故;球在水束上方旋转,是由于水对球左右两侧向上的推力不相等所造成的,从图(b)中球的旋转情况看,此时水束对球左侧向上的推力______右侧(选填“大于”或“小于”);根据你的思考,在多次实验中,每次乒乓球旋转的方向______(选填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”).
(2)如图(b),水束略偏左,球为什么没有向右远离而下落呢?这是因为,左侧水的流速______右侧水的流速,导致左侧水的压强______右侧水的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)使球在水平方向能维持平衡.

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运用图(a)测量小灯泡功率,小灯泡标有“2.5V”字样.
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(1)在图(a)上补画导线,使其成为完整的实验电路.要求:滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮.
(2)连接电路前,开关应______;当确认电路连接正确,准备合上开关时,应将变阻器的滑片P移到______端(填“左”或“右”).
(3)为测量灯泡的额定功率,应调节______,并同时注意观察______;当确认灯泡正常发光时,电流表的示数如图(b),其读数为______,该灯泡的额定功率是______
(4)下表为另一小组的实验记录(该小组所用灯泡的额定电压为3.8V):
实验序号电压(V)电流(A)电功率(W)额定功率(W)
13.00.240.721.13
23.80.301.14
34.50.341.53
由上表可知,该小组的错误是:______
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在“测滑轮组机械效率”的实验中,小华按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
钩码总重G(N)钩码上升高度h(m)测力计拉力F(N)测力计移动距离s(m)
20.050.40.15
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为______J.
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是______;结合测力计放大图,可知小华的错误是______
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率等于______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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