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某小组同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验,被测小灯泡的额定电压为3.8V...

某小组同学到实验室做测定小灯泡额定功率的实验,被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A  0~3A)、电压表(0~3V   0-15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R15Ω  0.5A)、R230Ω  0.5A)、R3500Ω   1A),同学们设计的电路如图.

1)如图甲是小聂画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图乙中未完成的电路连接好,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉;

____________

2)滑动变阻器应选用_________ (选填R1”“R2R3);

3)连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片P,小婕发现灯泡忽亮忽暗,则故障可能____

A.滑动变阻器滑片接触不良            B.小灯泡短路

C.滑动变阻器短路                    D.滑动变阻器断路

4)下表为该小组的实验记录分析表:

实验序号

电压表示数/V

电流表示数/A

功率/W

额定功率/W

1

3.0

0.36

1.08

P==1.50

2

3.8

0.4

1.52

3

4.5

0.42

1.89

 

 

 

 

 

鄢老师认为该小组的数据处理过程有错误,你认为错误之处是________,正确的测量结果是_________W

5)聪明的小川同学在进行实验时发现灯丝的电阻随温度的升高而增大,当小灯泡两端电压为额定电压一半时小灯泡的功率为P1,当通过小灯泡的电流为额定电流的一半时小灯泡的功率为P2,则P1_________P2(选填大于等于小于);

6)同组的小杨有一个小灯泡,但是小灯泡上所标额定电压模糊不清(如图),已知小灯泡的额定功率在不超过1W,为了得到该小灯泡的额定功率,小杨经过思考后利用手中的器材进行了如下实验

更换电源(电压为1.5V的整数倍且保持不变),将小灯泡重新连接电路进行实验,移动变阻器的滑片使电压表的示数分别为3.5V3.2V3V,并记录相应的电流表示数。实验数据如下表所示。根据以上信息求【解析】

①小杨所用的电源电压U=_________V;②灯泡的额定功率为_________ W.

实验序号

电压U/V

电流I/A

1

3.5

0.30

2

3.2

0.31

3

3

0.32

 

 

 

 

 

 

 

R2 A 取不同电压下的功率的平均值 1.52 大于 6 0.75 【解析】 (1)[1]根据题意知道,滑动变阻器右下方接线柱与灯泡串联,电路如下: (2)[2]灯泡的额定电压为3.8V,灯泡正常工作时,电路电流约是: , 则滑动变阻器两端电压是: U′=U-UL =6V-3.8V=2.2V。 滑动变阻器电阻是: , 所以,“5Ω 0.5A”滑动变阻器的电阻太小,“500Ω 1A”滑动变阻器的电阻太大,不能满足实验需要,即选择“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R2; (3)[3]连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片P,发现灯泡忽亮忽暗,则说明故障可能滑动变阻器滑片接触不良,故A符合题意; (4)[4]由于灯泡的实际功率不是定值,所以,不能通过求平均值的方法来求功率;该小组数据处理过程是错误的; [5]额定功率等于灯泡正常工作时的实际功率,即实际电压为3.8V时的实际功率1.52W (5)[6]由于灯泡电阻随温度升高而增大,由知道,灯泡实际电压为其额定电压一半时,它的实际功率P1>P额,由P=I2 R知道,实际电流等于额定电流一半时,实际功率P2 <P额 ,即P1 大于P2; (6)[7]由欧姆定律U=IR知道,当电路的电流变大时,灯的电压变大,由串联电路电压的规律知道,变阻器的电压变小,由表中数据知道,电压表示数越小,而电流越大,说明电压表并联在变阻器的两端了;同组的小杨有一个小灯泡,但是小灯泡上所标额定电压模糊不清(如图丙),但可知灯的额定电流为0.3A,灯的额定电压小数部分为5;又因为小灯泡的额定功率不超过1W,由P=UI知道,灯的额定电压是: ; 即灯的额定电压小于3.3V,由于灯的额定电压小数部分为5,故灯泡的额定电压可能为0.5V、1.5V、2.5V;由于电源电压为1.5V的整数倍且保持不变,故电源电压可能为4.5V和6V; 若电源电压为4.5V,由串联电路电压的规律知道,灯的第一次电压是: 4.5V-3.5V=1V, 同理,第二、三次的电压为1.3V和1.5V,由题意知道,当灯的电压为1V时,电流为额定电流0.3A,故灯泡的额定电压不可能为0.5V和1.5V; 若电源电压为6V,由串联电路电压的规律,灯的第一次电压为: 6V-3.5V=2.5V, 同理,第二、三次的电压为2.8V和3V,由题意知道,灯的额定电压可能为2.5V(3V、2.8V都大于2.5V); 综上所述,电源电压只能为6V,灯的额定电压只能为2.5V,灯的额定电流为0.30A; [8]由知道,灯的额定功率是: P=UL IL =2.5V×0.3A=0.75W。  
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小欣同学在做探究电流与电压、电阻的关系实验时,准备以下器材:电源电压为4.5V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω  1A)、五个定值电阻(10Ω15Ω20Ω25Ω)、开关、导线若干。根据如图的电路图进行实验

1)导线连接之前,开关S应该_________(选填断开闭合);

2)将电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是__________

3)探究电流与电压的关系时,小欣通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示。

实验次数

1

2

3

4

5

电压U/V

0.51

1.01

1.51

2.01

2.51

电流I/A

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

 

梁老师看到小欣的数据后说小欣的实验操作中存在问题,并且其中有一组数据是错误的。小欣在实验操作中存在的问题是_____。请你帮他分析出错的是第_________次,原因是________________。去掉出错的实验数据,分析可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________

4)接着小欣又探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变。其实验步骤如下:

①在电路中接入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为U0=2V,记录电流表示数;

②断开开关,用10Ω的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值_________(选填调大调小)直到电压表示数为U0,再记录电流表示数;

③断开开关,用15Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为U0

为完成五次探究,小欣设计了如下三个调整方案,你认为不可行的是_____________

A.如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数U0的范围为2.5V~3V;

B.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于25Ω,最大电流不小于0.4A;

C.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是2V-3.6V。

 

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物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的貫盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图,将电极MN分别固定在水槽左右两侧底部的中央。

1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移到最_________(选填)端;

2)实验中,通过调节_________来保持电极MN间的电压恒为3V。控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的_________的目的,用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由_________来判断。实验数据如下表:

实验序号

横截面积S/cm2

电流I/A

实验序号

横截面积S/cm2

电流I/A

1

50

0.02

4

200

0.08

2

100

0.04

5

250

0.11

3

150

0.07

6

300

0.13

 

 

3)分析表格中的数据,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性_________(选填变弱变强不变);

4)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是:________________

 

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如图,电源电压恒定,闭合SS1S2,移动滑动变阻器R2的滑片到a点(图中未标出),电流表A1A2的示数分别为I1I2,已知R1=6Ω,I1I2=32,此时R2的阻值为_________Ω;保持滑片位置不动,断开S1S2,闭合S,此时电压表的示数为U1R2的功率为P1,灯泡恰好正常发光;再将滑片移动到最右端,此时电压表示数为U2,电流表A2电流为0.6AR2的功率为P2U1U2=56P1P2=2518,则小灯泡的额定功率为_________ W。(小灯泡电阻不变)。

 

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如图电路(电源电压及灯丝电阻保持不变),灯L的规格为“6V 3.6W”,闭合开关S1后,灯L的实际功率为0.9W,则电源电压为_____V;再闭合开关S2后,电流表示数为0.5A,则电阻R的阻值是_____Ω

 

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有两个电阻器R1R2R1标有“20Ω   0.2A”字样,R2标有“30Ω   0.1A”字样。若将R1R2串联接入电路,电路两端允许加的最大电压是_________ V。若将R1R2并联接入电路,电路的最大总功率为_________ W

 

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