小宁测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。
(1)小宁连接了如图所示的电路,闭合开关后会出现(_______)
A.小灯泡发光 B. 电压表有示数
C.电流表有示数 D. 电压表无示数
(2)小宁改正错误后将电路重新连接,闭合开关,看到小灯泡非常亮,随后灯泡熄灭,小宁仔细观察小灯泡,发现灯丝烧断。小宁在操作过程中的不当之处是____________。
(3)小宁同学解决问题后,完成实验,记录的数据如下表:
次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电功率P/W | 灯泡亮度 |
1 | 1.5 | 0.18 | 0.27 | 发光较暗 |
2 | 2.5 |
|
| 正常发光 |
3 | 3.0 | 0.28 | 0.84 | 发光很亮 |
小宁对实验数据进行了计算分析发现,当小灯泡两端的电压增大时,通过它的电流增大,小灯泡消耗的电功率增大,灯泡的亮度越亮,这说明灯泡的亮度取决于它的_______(选填“额定功率”或“实际功率”);小宁根据实验数据又绘制了小灯泡的图像,根据图像,得出小灯泡的额定功率是______W。
小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5 V相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器“10Ω 1A”、“20Ω 2A”,开关、导线若干。
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮,且导线不交叉)。
(_________)
(2)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是_________
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第2次实验时电流表盘如图丙,此时电路中的电流为_______A;第4次实验时灯泡电阻值为______Ω.由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是________ (选填“”或“”)。
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是________ (选填“合理”或“不合理”)的。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.16 |
| 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 |
电阻R/Ω | 3.1 |
| 6.8 |
| 8.9 | 9.7 |
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”,他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是:____________________。
小丽和小亮在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中,根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图甲所示。
(1)在图甲所示的实物电路中,____________ 连接有错误(填写仪器名称)。
(2)小亮将电路连接的错误改正后开始实验,在闭合开关S前,应使滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“左”或“右”)。
(3)在此实验中,为达到实验目的,每次应更换________ ,并移动滑动变阻器的滑片P,改变其连入电路的阻值,目的是使__________表的示数保持不变。
(4)在实验过程中,当滑动变阻器的滑片P移到某点时,发现两电表的示数如图乙、丙所示,则此时小亮所使用的电阻为_________ Ω。
(5)小丽重新设置了小亮实验中不变量的数值,又进行了多组实验,并根据自己的实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像,如图丁所示。请你根据图像判断,当导体电阻为5Ω时,通过该导体的电流为__________A。
如图甲所示的电路中,为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,调节滑片P从a端移动到b端过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求:
(1)电路中电流最小时,30s内电流通过电阻R做的功;
(2)电源电压和定值电阻;
(3)电路中电流最大时,电阻消耗的功率。
小宁在家里观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多物理知识。
(1)豆浆机铭牌上的部分技术参数如图所示。豆浆机制作一次豆浆需要先加热4min,再打浆3min,再加热6min。问制作一次豆浆,豆浆机消耗的电能是多少?
(2)现在市场上有一些电器的电源线芯线比合格产品细,请你根据焦耳定律简要说明使用这种电源线存在什么隐患?
物理知识的应用无处不在,如图所示,甲乙两地相距L千米,两地之间沿直线架设了两条输电线,输电线每千米的电阻是R0欧,现输电导线某处发生了短路,为了尽快确定短路位置,及时修复供电,机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器,根据伏安法进行了检测,并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离S.
(1)请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来,组成检测电路.(所需仪器应元件符号表示)
(____)
(2)请根据所学过的电学知识,推导求出短路位置距甲地的距离S=_____(用已知量、检测量表示,检测电路导线的电阻忽略不计),要有推导过程(检测量用字母表示,推导过程要有必要的文字说明)