在“测定小灯泡电功率”的实验中,小东同学已连接好如下图所示的部分电路,小灯泡上标有“2.5V”的字样.
(1)在小东所连的电路中,有两根导线还没连好,请你帮他完成电路的连接(其他的导线不要变动)
(2)连接完实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮、电流表无示数,电压表示数较大且接近于电源电压,其故障原因可能是______;
(3)实验过程中,他们正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,于是立刻举手要求老师更换灯泡,其实他们的做法是欠妥的,正确的做法应该是:______.解决了上述问题后,他们发现灯泡发光了,但还不知道该如何使灯泡正常发光,请你给他们提示一下:______.
(4)他们通过实验,得到了下表所示的数据和现象,则小灯泡的额定功率是______W,该表格设计欠妥之处是______.
电压U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.22 | 0.26 | 0.30 |
功率P/W | ▲ | ▲ | ▲ |
灯泡发光情况 | 灯丝暗红 | 微弱发光 | 正常发光 |
(5)实验中他们还发现:灯丝的电阻值随电压升高而增大,可导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么会有这样的结论呢?请你给他们作出合理的解释:______.
考点分析:
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在讨论“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”这个问题时,小明和小华提出了猜想:“电流通过导体产生热量与通过导体电流的大小、导体的电阻及通电时间有关”,他们决定通过实验对这个问题进行研究.
(1)怎样比较通电导体产生热量的多少呢?他们决定将一段电阻丝浸没在液体中,用电阻丝通电产生热量给液体加热,如图1所示,可以通过比较质量相等的同种液体______来比较电阻丝发热量的多少,这是科学研究的一种常用方法.下列研究实例中也采用这种研究方法的是______ (填序号).
①敲鼓时鼓面是否振动,我们可以通过在鼓面上撒一些纸屑观察纸屑是否振动来认识;
②学习电压,我们可以通过对比水压来认识它;
③电路中是否有电流,我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识.
(2)如图2所示,质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,已知乙电阻比较小,他们通过实验发现,在______和通电时间相同的情况下,导体的电阻越小,产生的热量越少.
(3)爱动脑筋的小军受小明他们的启发设计了如图3所示的另一种实验装置,他将两段阻值不同的电阻丝(R
1>R
2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连.
①让图3中甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与气球______(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多.
②请对图2和图3所示的两种不同的实验装置进行评价,你认为较好的装置是______,理由______
(4)老师告诉他们利用图2装置还可以做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,提醒他们应将其中一烧瓶中的煤油换成______相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻______.水和煤油吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).
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小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象.
①由图象可以得出结论:电压一定时,______.
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向______端移动滑片(选填左或右),使电压表示数为______V时,读出电流表的示数.
(2)完成整个实验,应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器.
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某同学做探究杠杆平衡条件的实验,实验前发现杠杆左端低,右端高,应将左侧的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于测量______;如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿______方向,此时读数为______N.
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如图所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器R
3的最大阻值为20Ω,定值电阻R
2=15Ω,电流表的量程为0.6A.
(1)S、S
1闭合,S
2断开,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,读出电压表的示数为8V,求电流表示数和电阻R
1的阻值;
(2)S、S
2闭合,S
1断开时,求电路允许消耗的最大功率.
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如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m,求:
(1)拉力的功率;
(2)滑轮组的机械效率.
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