【題目】小明同學(xué)在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,選用器材如下:電壓為4.5V的電源、滑動(dòng)變阻器RA50Ω 1A)、滑動(dòng)變阻器RB20Ω 1A)、電流表、電壓表、開關(guān)、定值電限、導(dǎo)線若干。

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完整。

_________

(2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開,防止因電路短路造成電流過(guò)大而損壞元件。開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最________(填“左”或“右”)端。

(3)開關(guān)閉合后,兩表均無(wú)示數(shù),故障可能是________(填“定值電阻”或“滑動(dòng)變阻器”)斷路。

(4)排除故障后,多次改變定值電阻兩端的電壓,測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。第2次電壓表的示數(shù)如圖乙,則此時(shí)電壓為________V,分析數(shù)據(jù)可知:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成________。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

電壓U/V

1.0

2.0

2.4

3.0

電流I/A

0.10

0.20

0.24

0.30

(5)實(shí)驗(yàn)中所用定值電阻的阻值是________Ω,所選的滑動(dòng)變阻器是________(填“RA”或“RB”)。

(6)完成實(shí)驗(yàn)后,子森想測(cè)量小燈泡的額定功率,重新設(shè)計(jì)了電路(如圖丙),這個(gè)小燈泡正常工作的電流為I,請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟(已知電源電壓為U、R2的最大阻值為R2):

①閉合開關(guān)S1S21,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使電流表示數(shù)為________;

②閉合開關(guān)S1S22,保持滑動(dòng)變阻器________的滑片位置不變,調(diào)另一個(gè)滑動(dòng)變阻器R1的滑片,使電流表示數(shù)為________;再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最右端,讀出電流表的示數(shù)為I;

③小燈泡的額定功率表達(dá)式為P________

【答案】 )滑動(dòng)變阻器 1.4 正比 10 RA I R2 I I2×-R2

【解析】

(1)[1]由題意電壓表與電阻絲并聯(lián),故連接電路如下圖:

(2)[2]防止因電路短路造成電流過(guò)大而損壞元,開關(guān)閉合,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到阻值最大,故滑片滑到最左端。

(3)[3]開關(guān)閉合后,兩表均無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路的干路斷路了,故滑動(dòng)變阻器斷路了。

(4)[4][5]結(jié)合表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖乙可知,第2次電壓表的示數(shù)為1.4V,分析表中數(shù)據(jù)可知:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

(5)[6]定值電阻的阻值可利用表中數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律計(jì)算

[7]所選的滑動(dòng)變阻器的阻值可利用串聯(lián)電路特點(diǎn)來(lái)計(jì)算

滑動(dòng)變阻器的電阻為

故兩個(gè)滑動(dòng)變阻器選RA。

(6)[8]為了測(cè)量小燈泡的額定功率,閉合開關(guān)S1,S21,此時(shí)燈泡與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使小燈泡正常發(fā)光,故電流表示數(shù)為I。

[9][10]閉合開關(guān)S1,S22,此時(shí)R1R2串聯(lián),由R1替代小燈泡,保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變和原來(lái)一樣,調(diào)另一個(gè)滑動(dòng)變阻器R1的滑片,故使電流表示數(shù)仍為I,這樣R1完全等效的替代了燈泡。

[11]由上一步驟可知,滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最右端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2阻值最大為R2,讀出電流表的示數(shù)為I,則小燈光的電阻即為R1的電阻

小燈泡的額定功率為

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(1)吹冷風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的功率是多少?

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空車質(zhì)量/kg

35

電機(jī)額定功率/W

495

定速巡航/km/h

30

最大速度/km/h

42

電池規(guī)格

48V13.5Ah

(1)現(xiàn)用“48V 2.5A 效率90%”的充電器將電動(dòng)車電池從零充滿需要多少小時(shí)?_____

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燈泡

發(fā)光情況

電壓 U //V

L1

1.8

L2

2.7

①圖甲實(shí)驗(yàn)中串聯(lián)目的是______________。

②分析現(xiàn)象及數(shù)據(jù),并歸納結(jié)論是通過(guò)用電器的電流相同時(shí),用電器兩端電壓越大,電功率_______。

(2)小明同學(xué)又在原有器材的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,想繼續(xù)探究“電功率跟電流的關(guān)系”:你認(rèn)為這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)圖存在的問(wèn)題是_________。并提出解決的方法是__________。

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