由可得三次所测电阻的阻值为:9.38Ω、 10Ω、10.29Ω所以小夏同学选用的定值电
;
阻的阻值为
(3)由图中电流表可知:电流表使用的是0-0.6A的量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A;由题意知灯泡的额定电压为3V,小灯泡正常发光时的电流0.24A,小灯泡的额定功率P=UI=3V×0.24A=0.72A
【考点定位】探究电流与电阻的关系,伏安法测电阻,伏安法测小灯泡的电功率。
8.【考点定位】测小灯泡的电功率实验室电源电压为6V,要测量小灯泡的额定功率,小伟选择一个额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω左右的小灯泡,小强画出了电路图(图甲)。具体做法:
VA×_+ 甲3210I/A0.10.20.3丙 U/V乙(1)小伟看到电路图后提出一个建议:简化实验,去掉滑动变阻器测量小灯泡的额定电功率。你认为小伟的实验方案可行吗?为什么?_____________,_____________。 (2)若按照小强设计的电路图进行实验,实验室里有最大阻值是10Ω和60Ω的滑动变阻器,你认为应该选择最大阻值为_______________Ω的滑动变阻器。 (3)将图乙中的滑动变阻器和电压表(选用合适的量程)接入电路。
(4)在实验器材选择无误,电路连接正确的情况下,闭合开关,小灯泡不亮,但电压表和电流表都有示数,按照图乙的电路连接图判断,要让灯泡发光,你的操作是:______________。
调整电路正常后开始实验,在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突然熄灭,电流表的示数突然变得无示数,电压表的示数是6V,你判断故障可能是:_______________。
(5)为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系,做了多次实验,并根据实验数据绘出了小灯泡的U-I图像(如图丙所示)。请根据图像信息计算出小灯泡的额定功率是___________W。
【答案】(1)不可行;无法实现小灯泡两端的电压等于额定电压。 (2)60
(3)如图所示:滑动变阻器连接正确电压表“正”、“负”接线柱量程选择都正确
(4)将滑动变阻器的滑片向左移动;小灯泡断路; (5)0.5 【解析】
试题分析:(1)电路中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,若去掉滑动变阻器,则灯泡两端的电压就为6V,无法实现小灯泡两端的电压等于额定电压,所以此方法不可行;
(2)灯泡与滑动变阻器串联,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω左右,小灯泡正常发光时通过它的电流约为I?U12.5V??0.25A;根据串联电路电压特点,滑动变R10?阻器两端的电压U2?U?U1?6V?2.5V?3.5V,此时滑动变阻器的电阻
R2?U23.5V??14?,应该选择最大阻值为60Ω的滑动变阻器; I0.25A(3)滑动变阻器的接线柱应一上一下接入电路,电压表应选择0-3V的量程如图
(4)电路连接正确的情况下,闭合开关,小灯泡不亮,但电压表和电流表都有示数,说明电路中电流过小,应将滑动变阻器的滑片向左移动,减小电路中的总电阻来增大电流; 在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突然熄灭,电流表的示数突然变得无示数,这说明电路中发生断路,电压表的示数是6V,说明电压表两接线柱能连接到电源两端中间没有断路,所以只能是灯泡断路了;
(5)小灯泡的额定电压为2.5V,如图丙所示,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,所以小灯泡的额定功率P?UI?2.5V?0.2A?0.5W
9.考点:伏安法测小灯泡的电功率小明猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关.为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”,所用的器材有:稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个;绝热的塑料盒一个,盒内密封着空气,盒内的电阻丝的阻值是10Ω,插在盒中的温度计量程是0~100℃;导线若干. (1)用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整.________
(2)记录实验数据的表格如下表. 实验次数 通电时间 t/s 盒内空气升高的温度△t/℃ 热量Q 电阻 R/Ω 电流 I/A 盒内空气的 盒内空气的 初温t0/℃ 末温t/℃ 1 12 小 0.2 20 32 2 20 10 0.3 20 47 27 中 3 0.4 20 69 49 大
①分析表中的数据,得到的探究结论是:_______________________________________. ②从表格中提取的能得出该结论的信息是:_____________________________________. (3)实验结束后,小明为了缩短实验时间,对原实验方案稍加改动:实验器材不变,通电时间和电流的预设值不变,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,也不打开通气孔,直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达到预设值时开始计时,20s后记录末温……
指出改动后方案的两点不足(可以结合原方案的实验数据);
①____________________________________________________________. ②____________________________________________________________.
【答案】 电流通过导体产生的热量与电流有关 通电时间
和导体的电阻一定,电流变化,导体产生的热量也变化 改动后导致第三次实验的末温超过了温度计的最大量程(100℃)无法完成第三次实验 改动后,前次实验的末温并不是下一次实验的初温,所以初温记录有误 【解析】
试题分析:(1)根据题意滑动变阻器应串联在电路中,接线为“一上一下”,实物连接图如图
(2)①由实验数据知道,在电阻一定,通电时间相等时,电流越大,盒内空气温度升高越高,说明电流产生的热量越多,即可以得出的结论是:电流通过导体产生的热量与电流的大小有关;②通过表格中的数据得出的结论是:通电时间和导体的电阻一定,电流变化,导体产生的热量也变化 ;(3)(3)①改动后导致第三次实验的末温超过了温度计的最大量程(100℃)无法完成第三次实验②改动后,前次实验的末温并不是下一次实验的初温,所以初温记录有误. 【考点定位】焦耳定律 控制变量法
10.(7分)如图甲,是小凯连接的测量标有电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验电路,图中的①~⑤是部分导线的序号,A~N是部分接线柱的编号.
(1)只改接图中的一根导线,就能改正电路中的连接错误.请简述你的改正方法: . (2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表读数如图乙,示数是 A,小灯泡正常发光,此时灯丝的电阻为 Ω.向 (选填“左”或“右”)移动滑动
变阻器滑片,灯泡两端电压逐次下降,灯丝温度也不断降低,测量数据如表. 实验次数 1 2 3 4 5 6 发光情况 明亮 较亮 不很亮 较暗 微光 熄灭 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 电流I/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 电阻R/Ω 8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 (3)对比不同电压下小灯泡的阻值,把你的发现写成具有概括性的一句话: .
【答案】(1)将导线④的N端改接到接线柱E(或C端);(2)0.28;8.9;左;(3)灯丝温度越高,灯丝电阻越大. 【解析】
试题分析:(1)由图甲所示电路可知,灯泡与电流表并联,电流表连接错误,应该将导线④的N端改接到接线柱E(或C端).
(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为
U2.5V?≈8.9Ω;由图甲所示电路图可知,向左移动滑动变阻器滑I0.28A片,滑动变阻器接入电路的阻值增大,灯泡两端电压逐次下降,灯丝温度也不断降低.
0.28A,灯泡电阻R?(3)由表中实验数据可知,灯泡两端电压与通过灯泡的电流越大,灯泡实际功率越大,灯泡温度越高,灯丝电阻越大,由此可知:灯丝温度越高,灯丝电阻越大