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某物理兴趣小组同学设计了如图甲所示的电路图进行实验探究,电源为可调压直流学生电源,电压表量程为“0一15V”,电流表量程为“0一0. 6A”,小灯泡标有“6V 1.2W”字样,R0为20Ω的定值电阻.小组根据记录的电流表和电压表示数变化,描绘出U-I关系图,如图乙所示.

(1)求小灯泡正常发光时的电阻.   

(2)求当电压表示数为1V时,通过小灯泡的电流.   

(3)调节电源电压,求当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8 W时,小灯泡的实际电功率.

 

(1)30Ω;(2)0.25A;(3)0.6W 【解析】 (1)R= ==30Ω; (2)由图乙知当电压表的示数为1V,电路中的电流是0.3A,通过R0的电流为:I0= ==0.05A;根据并联电路的电流特点可知通过灯泡的电流I=0.3A-0.05A=0.25A (3)当电路消耗的总功率为0.8W,从乙图中可以看出,电流表和电压表的示数分别为0.4A和2V;此时通过定值电阻的电流为:I1= =0.1A,通过灯泡的电流为:I2=I-I1=0.4A-0.1A=0.3A;灯泡的实际功率为:P实=U′I2=2V×0.3A=0.6W.  
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考点分析:
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雨天乘车时,小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应的发生变化.雨停后,刮水器自动停止工作,小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有雨水检测金属网装置,小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图1所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图2所示模拟电路进行探究.

1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是______(选填导体绝缘体”).小华通过观察电路中______的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化.

2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据.

检测网浸入雨水中的部分

未浸入

1/3浸入

2/3浸入

全部浸入

电流表的示数I/A

______

0.16

0.20

0.32

 

 

结合上述实验将表格中的数据补充完整.

分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大.这说明ab间接入电路的电阻在______(选填变大变小”).根据影响导体电阻大小的因素可知:ab间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的.

3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗,请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题.

加装的电路元件是:______.

 

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在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,小林猜测:

A.电流通过导体时产生的热量与导体的电阻大小有关;

B.电流通过导体时产生的热量与通电时间的长短有关;

C.电流通过导体时产生的热量与电流的大小有关;

小林选择了如图所示器材,把两段电热丝AB分别放在如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶中并接入电路,在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油,再分别插入相同的温度计.已知AB两电热丝的电阻分别为R A R B ,且R A R B .

1)连好电路,闭合开关,通过观察______来判断电流通过导体时产生的热量的多少;请你应用所学知识推断,实验过程中______(选填)烧瓶内煤油的温度升高得更快.

2)利用前面连接的电路______(选填不能)验证猜想B

3)要验证猜想C,应该进行的必要操作是______

 

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有一种半导体材料的电阻值随着光照强度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为光敏电阻.物理学上用光强这个物理量来表示光强弱的程度,符号为E,国际单位为坎德拉(cd),某光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示:

实验次数

1

2

3

4

5

6

光强E/cd

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

光敏电阻R

36.0

18.0

12.0

 

7.2

6.0

 

 

 

1)分析上表数据,根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律,表格空格处应填写的数值为______,并归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=______

2)小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0∼0.6A)、电压表(量程为0∼3V)、开关、滑动变阻器R0(最大阻值为50Ω)和电压恒为6V的电源组成如图所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.4A时,电压表的示数为3.6V.

求此时光敏电阻所在处的光强为多大________?(要有计算过程)

当光强为5.0cd不变时,为保证电表的安全,滑动变阻器允许接入的阻值范围:______.

A2.8Ω9Ω        B 2.8Ω7.2Ω         C 7.2Ω9Ω           D50Ω

 

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某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡的额定功率不超过1W.

1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,连线时导线不能交叉.

______________

2)小明同学连接好电路后,闭合开关时发现灯光特别亮,这表明他在闭合开关前没有______;问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,则应把变阻器的滑片向______端移动.

3)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,并描绘出小灯泡的电流随其电压变化的关系图象,如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______W,此时灯丝的电阻是______Ω(保留一位小数).小明分析图丙中的数据,发现灯丝的电阻是变化的,其原因是:______.

4)当滑动变阻器的滑片在某位置时,电流表读数为0.2A,此时灯的实际功率为______W.

5)完成上述实验后,老师请同学们思考:如果不用电流表,再增加一个开关和阻值为R0的定值电阻,也能测出小灯泡的额定功率.下面是同学们设计的四个电路,你认为可行的是______.(填选项)

A. B.   C.   D.  

6)同学们继续用上图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系.首先把2欧姆的电阻接入原来小灯泡的位置,调节滑动变阻器的滑片,依次测得数据如表一.由表一可归纳出:______.

7)然后研究电压不变情况下电流与电阻的关系. 其操作步骤是分别把的电阻接入原小灯泡的位置,立即闭合开关记录读数如表二所示.由表中的实验数据发现,通过导体的电流跟它的电阻不成反比,其原因可能是遗漏了重要的操作步骤,此步骤是:______.

表一

次数

电阻R=2Ω

电压(V

电流(A

1

1

0.5

2

1.6

0.8

3

2

1

 

 

 

 

 

表二

次数

电压(V

电流(A

1R=1Ω

0.6

0.6

2R=2Ω

1

0.5

3R=3Ω

1.3

0.43

 

 

 

 

 

 

 

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同学们用泡沫塑料为校运会制作吉祥物菲菲,同学分别制作了三把不同的电热锯,用来切割泡沫塑料,如图所示,制作过程中他们发现这些锯子的切割能力不同.切割能力越强证明放出的热量________选填越多、或越少),表明电阻丝的电阻________选填越大越小”).

 

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