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9.在用電壓表、電流表測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣.滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω,1A”字樣.
(1)小郭根據(jù)電路圖連接了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路,小郭檢查后發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接有錯(cuò)誤.請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線,畫出正確的連線.
(2)電路改正后,小郭閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),而電壓表示數(shù)接近3V,取下燈泡,兩表的示數(shù)仍不變.出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路.

(3)故障排除后,開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小郭根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù),在圖24中畫出了小燈泡電流電壓變化的關(guān)系圖象.由圖可以判斷,小燈泡的額定功率為0.75 W.
(4)根據(jù)圖2可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律:小燈泡燈絲的電阻隨著電壓的增大而增大,原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大.
(5)小郭還想利用這個(gè)電路圖來測(cè)量一個(gè)約為5Ω的定值電阻,可是這時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了,請(qǐng)你利用現(xiàn)有的器材另外設(shè)計(jì)測(cè)量實(shí)驗(yàn).
a.在方框內(nèi)畫出電路圖
b.簡要寫出實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)物理量符號(hào)先把滑片P移至最右端測(cè)出Rx兩端電壓U1,然后把P移至最左端測(cè)出Rx兩端電壓U2
c.寫出待測(cè)電阻的表達(dá)式:RX=U1U2U1×20Ω;.

分析 (1)根據(jù)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理可知,電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)其兩端的電壓,電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)通過的電流,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率,據(jù)此進(jìn)行解答.
(2)取下燈泡,兩表的示數(shù)仍不變,說明燈泡處斷路了;
(3)額定電壓下的功率為額定功率,從圖象上查出額定電壓下的電流的值,由P=UI計(jì)算燈的額定電功率;
(4)根據(jù)燈絲電阻隨溫度的升高而增大,由P=UI分析回答;
(5)沒有電流表,利用已知電阻和被測(cè)電阻串聯(lián),已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)相當(dāng)于一個(gè)定值電阻,將電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí),測(cè)電源電壓;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器為最大值時(shí),電壓表測(cè)被測(cè)電阻電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn),求滑動(dòng)變阻器電壓,由歐姆定律求通過滑動(dòng)變阻器的電流,即被測(cè)電阻電流;根據(jù)R=UI計(jì)算電阻.

解答 解:(1)原電路中,電壓表測(cè)燈與變阻的總電壓了,根據(jù)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理可知,電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡的兩端,故改正如下圖1所示:

(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),說明電路中有開路的地方,而電壓表示數(shù)接近3V,取下燈泡,兩表的示數(shù)仍不變,說明開路的地方在電燈處,即燈泡斷路;
(3)當(dāng)電壓為額定電壓2.5V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流值為0.3A,則燈的額定電功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)由圖2可知,通過燈的電流隨電壓的增大而增大,根據(jù)P=UI燈的功率也增大,燈絲的溫度升高,根據(jù)燈絲電阻隨溫度的升高而增大,故燈絲的電阻變大;
(5)a.被測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián),開關(guān)串聯(lián)在電路中,如下圖2所示:
b.實(shí)驗(yàn)步驟:先把滑片P移至最右端,測(cè)出Rx兩端電壓U1,
然后把P移至最左端測(cè)出Rx兩端電壓U2,也是電源電壓.
c.因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U=U2-U1,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由I=UR可得:
I=U1RX=U2U1R=\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{20Ω},解得:RX=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}×20Ω;
故答案為:(1)如上圖1所示;
(2)燈泡斷路;
(3)0.75;
(4)電壓的增大;燈絲電阻隨溫度的升高而增大;
(5)a.如上圖2所示:
b.先把滑片P移至最右端測(cè)出Rx兩端電壓U1,
然后把P移至最左端測(cè)出Rx兩端電壓U2
c.RX=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}×20Ω;

點(diǎn)評(píng) 本題用電壓表、電流表測(cè)量小燈泡電功率,考查電路的連接、故障的分析、影響電阻大小的因素、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力,綜合性較強(qiáng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,利用四種裝置提升同一重物,每個(gè)滑輪質(zhì)量相同.若均把重物提升相同的高度(不計(jì)摩擦),下列說法正確的是( �。�
A.使用A裝置與B裝置一樣省力B.使用D裝置最省力
C.使用B裝置的機(jī)械效率最高D.使用C裝置的機(jī)械效率最高

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

20.在“探究擺的奧秘”活動(dòng)時(shí),同學(xué)們提出“單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間與什么因素有關(guān)”這樣一個(gè)問題,并做出了如下猜想:
a.?dāng)[長越長,單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越長;
b.?dāng)[角θ越大,單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越長;
c.?dāng)[球質(zhì)量越大,單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越短;
為了驗(yàn)證猜想,實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的器材有:不同質(zhì)量的小鐵球(質(zhì)量已知)、細(xì)繩、刻度尺、鐵架臺(tái)、量角器,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.
 次數(shù) 擺球質(zhì)量m/g 擺角θ 擺長/cm擺球擺20次時(shí)間t/s  擺球擺1次平均時(shí)間t/s
 1 15 3° 100 40.0 2.0
 2 30 3° 100 40.0 2.0
 3 30 5° 100 40.0 2.0
 4 30 5° 80 36.0 1.8
 5 30 5° 50 28.0 1.4
(1)實(shí)驗(yàn)中還需用到的測(cè)量工具是停表.
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,數(shù)據(jù)記錄如上表.為驗(yàn)證猜想a,應(yīng)選3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較.
(3)比較2和3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知猜想b是不正確(選填“正確”或“不正確”)的.
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間跟擺長有關(guān),跟擺球質(zhì)量和擺角無關(guān).
(5)實(shí)驗(yàn)完成后,小明用質(zhì)量50g小鐵球制成擺長為50cm的一個(gè)單擺,在擺角5°的情況下擺動(dòng),根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)結(jié)論可推測(cè),這個(gè)單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間應(yīng)是1.4s.
(6)生活中若擺鐘走慢了,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮短擺長(填調(diào)整方法).

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

17.圖中關(guān)于安全用電的說法不正確的是( �。�
A.
插座中的用電器同時(shí)工作可能會(huì)導(dǎo)致火線的保險(xiǎn)絲熔斷
B.
圖中氖管會(huì)發(fā)光,使用者會(huì)有觸電的危險(xiǎn)
C.
打開冰箱門時(shí)可能會(huì)觸電
D.
只要斷開圖中開關(guān),更換燈泡時(shí)就不會(huì)觸電

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

4.如圖以O(shè)為支點(diǎn)質(zhì)量忽略不計(jì)的杠桿掛上10N重物A,體積為300cm3,并將重物A浸沒入裝滿水的杯子中,從杯中溢出300g的水;重物對(duì)杠桿的拉力為FA,要使杠桿水平平衡,應(yīng)在杠桿上施加力FB.請(qǐng)?jiān)趫D中
 (1)標(biāo)示FA大�。�
(2)畫出FB為最小力時(shí)的示意圖并標(biāo)示它的大�。╣=10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

14.把一個(gè)“8V 2W”燈接在一個(gè)12V的電源上,為使燈正常發(fā)光,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)16Ω的電阻.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.毛皮摩擦過的橡膠棒靠近細(xì)線懸掛的通草球,通草球被排斥,該球( �。�
A.一定帶負(fù)電B.一定帶正電
C.一定不帶電D.可能帶正電,也可能不帶電

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

18.手握住一個(gè)瓶子,瓶子的開口向上靜止在手中不動(dòng),以下說法中不正確的是( �。�
A.瓶子靜止在手中,是由于受到平衡力的作用
B.隨著手所施加的壓力增大,瓶子受到的摩擦力也增大
C.手握瓶的力增大時(shí),瓶子所受摩擦力并未增大
D.若瓶子原來是空瓶,那么向瓶內(nèi)注水過程中,瓶仍靜止,即使手握瓶的力大小不變,瓶所受摩擦力也將增大

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,在通信線路的搶修現(xiàn)場(chǎng),起重機(jī)正將一箱箱設(shè)備吊裝到3m高的施工臺(tái)上.其中起重臂下的鋼繩是繞在一個(gè)動(dòng)滑輪上的.若箱子設(shè)備重4000N,施工臺(tái)距離地面的高度為3m.如果起重機(jī)沿豎直方向勻速提升一箱設(shè)備時(shí),動(dòng)滑輪上每段鋼繩的拉力為2500N,在忽略鋼繩重和摩擦的情況下.
(1)起重機(jī)提升一箱設(shè)備時(shí),對(duì)箱子做的有用功是多少?
(2)動(dòng)滑輪在提升這箱設(shè)備時(shí)的機(jī)械效率是多大?
(3)如果完成一次提升所需時(shí)間3秒,那么這臺(tái)起重機(jī)拉力的功率是多大?

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