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如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V并保持不变,小灯泡的额定...

如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V并保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V(其电阻约为8Ω),请你完成下列问题:


 

(1)现有甲、乙、丙三个滑动变阻器,其规格分别为“10Ω、2A”、“20Ω、1A”和“50Ω、0.2A”,为顺利完成本实验,应该选择滑动变阻器_____接入电路(选填“甲”、“乙”或“丙”)。

(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(要求滑片向右移动时小灯泡变亮)。

________

(3)电路连接完成后,闭合开关发现:无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均不亮,电流表示数为零,电压表示数超过所选择的量程,则出现这种故障的原因可能是_____

(4)排除电路故障后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定电功率,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直至小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则该小灯泡的额定电功率为_____W

(5)只利用图甲所示的实验装置_____(选填“能”或“不能”)进行“探究电流和电压关系”的实验。

 

乙 见解析 灯泡断路 右 0.45 不能 【解析】 (1)[1]灯泡正常发光时电路电流约为 此时滑动变阻器两端的电压 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 因此应选规格为“20Ω、1A”的乙滑动变阻器。 (2)[2]实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中,灯泡正常工作电流约0.25A,所以电流表应使用量程,由已知滑片P向右移动时小灯泡变亮,则滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的阻值应变小,所以应将其右下接线柱B端连接小灯泡右接线柱,连接实物图如图所示 (3)[3]电流表示数为零,电路可能存在断路;电压表示数超过所选择的量程,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路,则电路故障是:与电压表并联的灯泡断路。 (4)[4][5]闭合开关,由图乙知,电压表量程,分度值0.1V,电压表示数为1.7V,小于灯的额定电压2.5V,要测量小灯泡的额定功率,由串联电路电压的规律,应增大灯的电压减小变阻器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器分得的电压,应将滑动变阻器滑片向右端移动,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光;由图丙知,电流表分度值为0.02A,此时示数为0.18A,则小灯泡的额定功率 (5) [6]利用图甲所示的实验装置不能进行“探究电流和电压关系”的实验。因为“探究电流和电压关系”的实验应保持定值电阻不变,而小灯泡的阻值随温度的升高而增大,灯泡阻值不是定值,故不能用图甲所示的实验装置进行“探究电流和电压关系”的实验。  
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考点分析:
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在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验,如图甲和乙所示,不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中:

次数

物重/N

提升高度/m

拉力/N

绳端移动距离/m

机械效率η

1

3

0.1

2.0

0.3

50%

2

6

0.1

3.2

0.3

_____

 

 

(1)根据测量的实验数据,可计算出表格中的横线上应填的数据大小为_____(用百分数表示)。

(2)分析实验数据,可初步得出的实验结论为:同一滑轮组的机械效率与_____有关。

(3)小明在实验操作过程中发现:一边拉动弹簧测力计一边读数,非常不方便,因为这样弹簧测力计示数不稳定,为了方便读数,小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数,它的这种想法显然是错误的,因为它没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响,如果让弹簧测力计保持静止时读数,则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)

(4)如果不计绳重和摩擦,只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组,并利用图丙方案提升相同重量的物体,对比甲图和图丙所示的滑轮组的机械效率,可知_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)

(5)小明认为测量滑轮组机械效率时,可以不测量重物及绳子自由端移动的距离,只测出所提升的物重大小及匀速拉动绳子自由端的拉力就可以了。他的这种观点是_____(选填“正确”或“不正确”)的。

 

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如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置及实验情景。请你完成下列问题:

(1)用悬空的轻质小卡片代替放在水平桌面上的小车做实验,这样做的目的是_____

(2)在实验过程中,可以通过调整_____来改变对小卡片拉力的大小。

(3)为探究二力平衡的两个力是否要作用在同一条直线上,进行的实验操作是_____

(4)为探究二力平衡的两个力是否要作用在同一个物体上,进行的实验操作是_____

 

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如图所示,电源电压保持不变,电路连接及各电器元件均完好,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,下列分析中正确的是(  )

 

A.电压表V1与电压表V2的示数之差不变

B.电压表V2与电流表A的示数之比变小

C.电压表V1与电压表V2的示数之和变大

D.电压表V2与电流表A的示数之比不变

 

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如图所示,弹簧下端挂着一块上端为N极的条形磁铁并保持静止状态,两个直线型金属导线PQ处在匀强磁场中(其中“×”表示磁场方向垂直纸面向里),当向右拉动导线棒AB,让其在光滑的金属导轨PQ上运动时,弹簧长度会伸长,下列说法中正确的是(  )

A.在上述过程中,螺线管上端是S极,下端是N

B.在上述过程中,导线棒AB没有受到磁场力的作用

C.在上述过程中,导线棒AB中的感应电流方向是从AB

D.在上述过程中,导线棒AB中的感应电流方向是从BA

 

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如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知轻质直杠杆上每格长度为3cm,在B点挂上3个相同的钩码,用弹簧测力计在A点斜向上拉杠杆(拉力与水平方向成30°角),恰能使杠杆在水平位置保持平衡状态,则下列分析中正确的是(  )


 

A.每个钩码重为2N B.动力臂为0.09m

C.动力臂为0.12m D.该杠杆为费力杠杆

 

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