物理课上,小华同学用两节干电池、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测定标有“1.5V”字样小灯泡的电功率.
(1)小华同学连接完图甲所示的电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,但电压表示数接近3V.电路中出现的故障可能是______.
排除电路故障后,小华继续进行实验,并将测得的实验数据记录在下表中.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小灯泡两端的电压U/V[ | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 1.8 | 2.5 |
通过灯丝的电流I/A | 0.20 | ______ | 0.30 | 0.34 | |
小灯泡的电功率P/W | 0.1 | ______ | 0.45 | 0.61 | |
小灯泡亮度 | 灯丝暗红 | 微弱发光 | 正常发光 | 强烈发光 | 耀眼随即熄灭 |
(2)小华在做序号为2的实验时,小灯泡微弱发光,此时电压表的示数为1.0V,电流表的指针位置如图乙所示.请你读出电流表的示数,并计算出此时小灯泡的电功率,把它们填写在上表中相应的位置.
(3)完成了序号为2的实验后,为使小灯泡正常发光,小华下一步进行的操作应该是把变阻器的滑片P向______端移动(选填“A”或“B”).
(4)小华分析前四组实验数据发现:当小灯泡两端的电压越大时,小灯泡的电功率越______,小灯泡就越亮,灯丝的温度就越高.由此他进一步猜想序号为5的实验中,灯泡“耀眼随即熄灭”可能是由于灯丝温度超过了灯丝材料的______,导致灯丝被烧断了.
考点分析:
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小明用如图甲所示的实验器材探究焦耳定律:在质量相同的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大.温度计显示煤油的温度.
(1)电路中将两金属丝串联的目的是______.闭合开关后,观察到乙烧瓶中温度计的示数升高快.这表明:______.
(2)在探究电热与电流大小的关系时,可以通过______来改变电流的大小,通电相同时间,观察比较______(选填“不同的电阻丝”或“同一根电阻丝”)所在瓶中煤油温度的变化.
(3)小聪觉得以上的实验操作太繁,为此他设计了如图乙所示的电路(三个瓶中装有质量相同的煤油,三个金属丝电阻大小关系是:R
甲=R
丙>R
乙),这样只要连接一次电路就能完成实验探究.在小聪的设计中,探究电热的多少与电流的关系,应该对比______两个烧瓶中的煤油上升的温度,探究电热的多少与电阻的关系,应该对比______两个烧瓶中的煤油上升的温度.若闭合开关通电一段时间后,三个瓶中煤油的温度从高到低依次是______.
(4)在他们俩设计的实验中都运用了______的物理研究方法(至少写出一个).
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如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙,则定值电阻R=
Ω,滑片P置于b端时,变阻器消耗的功率为
W.通过探究(如采用计算特殊值进行比较等方法)可以得出:当滑片P由b端滑到a端的过程中,变阻器所消耗功率的变化规律是
.(逐渐增大/逐渐减小/先增大,后减小)
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一电茶壶有两段电阻丝,当其中一段通电时,经l5min能使一壶水沸腾,另一段电阻丝通电时经过30min可使一壶水沸腾,如果把两段电阻丝并联起来使用
min可使这壶水沸腾?如果串联起来使用
min可使这壶水沸腾?
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已知R
1=l2Ω,R
2=15Ω,若把它们串联起来接入电路中,则通过R
1与R
2的电流之比为
;R
1与R
2两端的电压之比为
;R
1与R
2消耗的电功率之比为
;R
1消耗的电功率与整个电路消耗的电功率之比为
.
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小丽家电视机状态功率为8W,若每天待机20h,一个月按30天计算,则她家每月因电视机待机浪费的电能为
KW•h=
J;若电费按0.5元/KW•h计算,则由于电视机待机所应支付的电费应为
元;为了节约能源,说出你的节电办法
.(写出一种即可)
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