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小华同学在家庭实验室进行“改造小台灯”的实践活动,请你也加入到他的实践活动中.(...

小华同学在家庭实验室进行“改造小台灯”的实践活动,请你也加入到他的实践活动中.(电源电压恒定,设灯丝电阻不变)
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(1)当滑片P从a端滑到b端时,电流表示数在0.5A~1A间变化,电压表示数在0V~4-5V间变化,根据实验数据求出电源电压和小灯泡的电阻.
(2)请你计算出滑片P在a端、中点和b端时小灯泡的实际功率,并在坐标系中绘制出小灯泡实际功率随滑动变阻器连入电路中阻值变化的图象.(坐标系中已有曲线是该同学绘制的电路总功率随滑动变阻器连入电路中阻值变化的图象)
(3)请你根据坐标系中两条曲线给出的信息,分析该电路能量转化效率.(写出分析过程和结论,小灯泡消耗的电能为有效能量)
(1)由图可知,灯泡及滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,故可知当滑动变阻器接入电阻最大时,电流表示数最小,电压表示数最大;则由题意利用欧姆定律可求得电源电压及灯泡的电阻; (2)当滑片在a点时,可知电流值,由功率公式P=I2R可求得功率;滑片在中点时,由欧姆定律可求得电路中电流,由功率公式求得功率;滑片在b点时,由已知可得电流,由功率公式可求得功率; (3)分析图象可得出随滑动变阻器接入电阻的变化,能量的转化效率呈下降趋势. 【解析】 (1)分析电路可知,当电流表示数为0.5A时,电压表示数为4.5V; 当电流表示数为1A时,电压表示数为0V, 则有U电=1A×RL① U电=4.5V+0.5A×RL②, 综合①②式可得出,RL=9Ω,U电=9V,Rab=9Ω; (2)当滑片在a端时,Ia=1A,Pa=Ia2RL=(1A)2×9Ω=9W, 当滑片在中点时,I中=,; 当滑片在b端时,Ib=0.5A,Pb=Ib2RL=(0.5A)2×9Ω=2.25W. 将滑动变阻器阻值与对应的功率对应的点在图中描出,连线可得对应的图象. (3)由图象可知,随着滑动变阻器接入电路的阻值增大,该电路的能量转化效率越来越低. 答:(1)灯泡电阻为9Ω,电源电压为9V; (2)滑片在a时,小灯泡的功率为9W,滑片在中点时灯泡的功率为4W,滑片在b端时灯泡功率为2.25W,图象如图所示; (3)随滑动变阻器接入电阻的变化,该电路的能量转化效率越来越低.
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考点分析:
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某同学所做实验电路如图甲所示,电源电压恒定不变,他观察到当滑动变阻器R接入电路的电阻增大时,通过它的电流减小而它两端的电压却增大,于是他想:这时它消耗的电功率是增大还是减小呢?
该同学为了探究这一问题,利用图乙中所示的各种器材进行实验探究,并记录了实验中滑动变阻器接入电路的电阻不断增大时的各组数据.如表格所示:
实验序号123
电流I/A0.40.360.3
电压U/V1.01.21.5
电功率P/W
(1)请你用笔画线代替导线将图乙中的各种器材连成该同学进行实验的电路.
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(2)计算出表格中相应的电功率P,并分析表格中的数据,写出该同学能得出的结论:
(3)就这一问题的研究,你认为该同学收集的数据和得出的结论是否充分?请说明理由.
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天平平衡后,游码的位置和所用的砝码如图所示,则这块地瓜的质量为______g.小丽又用排水法测得这块地瓜的体积为44ml,则她测出的地瓜的密度约为______g/cm3=______kg/m3
(2)小亮凭地瓜虽能沉到水底,但在水里拿地瓜时感觉很轻的经验,估计到地瓜的密度比水大不了多少.于是从学校借来了一支密度计,并用食盐、水、大茶杯和密度计进行实验,也测出了地瓜的密度.他的方法步骤是:______
(3)写出有别于上述两种方法的其它方法步骤:______

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(2)乙方案探究的问题是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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