【題目】如圖所示,電源電壓可調(diào),小燈泡上標(biāo)有“6V,3W”的字樣(不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響),電流表量程0~0.6A.電壓表量程0~3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω,1A”。 求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí),通過(guò)燈泡的電流多大?
(2)小燈泡正常發(fā)光100 s,消耗電能多少?
(3)電源電壓調(diào)至6 V,閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.6 A.求R0的阻值是多少?
(4)電源電壓調(diào)至8 V,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,為了保證電路安全,求滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍。
【答案】(1) 0.5A;(2) 300J;(3) 60Ω;(4) 4Ω7.2Ω。
【解析】
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí),通過(guò)燈泡的電流
===0.5A
(2)小燈泡正常發(fā)光100 s,消耗電能
W=t=3W100s=300J
(3)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)后再與R0并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,電壓表測(cè)R兩端的電壓,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)滑到左端,電壓表的示數(shù)為0V,此時(shí)通過(guò)燈泡的電流IL==0.5A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)R0的電流:
I0=IIL=0.6A0.5A=0.1A
由I=可得,R0的阻值:
R0===60Ω
(4)小燈泡電阻不受溫度影響,所以燈泡的電阻為
RL===12Ω
斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,因電源的電壓U′>U額,所以,燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的電流最大,即I大=0.5A,此時(shí)電路中的總電阻:
R總===16Ω
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:
R小=R總RL=16Ω12Ω=4Ω
當(dāng)電壓表的示數(shù)UR大=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,L兩端的電壓:
U′L=U′UR大=8V3V=5V
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:
I′===A
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:
R===7.2Ω
答:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí),通過(guò)燈泡的電流是0.5A;
(2)小燈泡正常發(fā)光100 s,消耗電能是300J;
(3) R0的阻值是60Ω;
(4)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4Ω7.2Ω。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖a所示電路,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖b所示,根據(jù)圖象可知:電源電壓為______V,電阻R1的阻值為_____。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明利用實(shí)驗(yàn)室中以下器材:新干電池若干節(jié)、一個(gè)標(biāo)有“0.3A”字樣的小燈泡、一個(gè)額定電壓是U0的小燈泡、四個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、標(biāo)有“20Ω 1A”字樣的滑動(dòng)變阻器R1、最大阻值未知的滑動(dòng)變阻器R2、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干,完成了下列電學(xué)實(shí)驗(yàn)。
(一)探究電流與電阻的關(guān)系
(1)如圖甲是小明設(shè)計(jì)的電路,還有兩根導(dǎo)線沒(méi)有接上,請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接完整。
(________)
(2)開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放到______(選填“A”或“B”)端,閉合開(kāi)關(guān)后,若小明發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)都較小,且無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表和電壓表的示數(shù)都不發(fā)生變化,可能原因是______。
(3)他正確連接電路后,利用這個(gè)電路測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的I-R圖象如圖乙中A曲線所示,依據(jù)此圖象不能得出正確結(jié)論。請(qǐng)分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是______。
(4)他改正錯(cuò)誤后重新實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出I-R圖象如圖乙中B曲線所示,由此得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成______。
(5)實(shí)驗(yàn)中保持電壓表的示數(shù)為3V不變,為保證四個(gè)定值電阻單獨(dú)接入電路都能完成實(shí)驗(yàn),電源電壓的最大值是______V。
(6)實(shí)驗(yàn)中至少需要測(cè)量三組數(shù)據(jù),目的是______(選填“尋找普遍規(guī)律”或“減小誤差”)。
(二)測(cè)量小燈泡的電阻
小明將電路中的定值電阻換成標(biāo)有“0.3A”的小燈泡,用六節(jié)新干電池作為電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)正確連接電路,規(guī)范操作,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出非常明亮的光,下列解決此問(wèn)題的方法中可行的是______和______
A.適當(dāng)減少電池節(jié)數(shù)
B.將滑動(dòng)變阻器的滑片向另一端移動(dòng)
C.立即記錄數(shù)據(jù),然后按正常步驟實(shí)驗(yàn)
D.將一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮璐?lián)在電路中
(2)正確處理后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中,小明的眼睛應(yīng)觀察______表的示數(shù),某一時(shí)刻,兩電表的示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定電壓是______V,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為______Ω。(結(jié)果保留1位小數(shù))
(3)小明在不同的電壓下測(cè)得了三組數(shù)據(jù),他______(選填 “可以”或“不可以”)求這三次電阻的平均值作為這次實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果。
(4)在實(shí)驗(yàn)中如果小燈泡燈絲斷了,在不燒壞電表的情況下,電流表______示數(shù),電壓表______示數(shù)。(選填“有”或“沒(méi)有”)
(三)測(cè)量小燈泡的額定功率
小明發(fā)現(xiàn)電流表不小心被燒壞,他利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)了如圖丁所示電路來(lái)測(cè)量額定電壓是U0的小燈泡的額定功率,以下是他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,請(qǐng)幫他補(bǔ)充完整。
(1)正確連接電路,閉合開(kāi)關(guān)______和______,將滑動(dòng)變阻器______(選填“R1”或“R2”)的滑片調(diào)到阻值最大處,移動(dòng)另一個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片直至電壓表的示數(shù)為______,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光。
(2)只閉合開(kāi)關(guān)S和S2,保持滑動(dòng)變阻器R1和R2的滑片位置不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)為U′。
(3)小燈泡的額定功率P額=______(用字母表示,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值用R1表示)。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是小明“測(cè)量小燈泡電功率”的電路,燈泡的額定電壓為2.5V(電阻約10Ω)、電源電壓恒為6V。
(1)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2.7V,要使燈泡正常發(fā)光,下一步操作應(yīng)該是:將滑片P向_____(填“左”或“右”)端移動(dòng);
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
發(fā)光情況 | 非常亮 | 明亮 | 較亮 | 較暗 | 熄滅 |
電壓U/V | 3.0 | 2.5 | 1.7 | 1.3 | 0.5 |
電流I/A | 0.30 | 0.28 | 0.24 | 0.21 | 0.16 |
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:
①第5次實(shí)驗(yàn),燈泡熄滅的原因是_____;
②小燈泡斷電后的電阻可能是_____;
A.0Ω B.2Ω
C.10Ω D.11Ω
(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明向老師又要了一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻和一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān),設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路測(cè)量燈泡的額定功率。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開(kāi)關(guān)S1,將S2撥到觸點(diǎn)__(選填“1”或“2”),移動(dòng)滑片P,使電壓表的示數(shù)為_V;
②再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)__(選填“1”或“2”),保持滑片P的位置不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)U;
③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=_____(用已知量和測(cè)量量符號(hào)表示)。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小蕊同學(xué)觀察到生活中的許多電熱器都有多個(gè)檔位,于是他利用電壓恒為10 V的電源和兩個(gè)阻值不同的定值電阻R1=20Ω.R2=30Ω,設(shè)計(jì)了如右圖所示的電路來(lái)探究電熱器的多檔位問(wèn)題。
(1)S2閉合,S1、S3斷開(kāi)時(shí),電路中的電流為_______A;
(2)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),通電2min電熱器做功_______ J;
(3)該電路工作時(shí)的最大功率和最小功率之比為________。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,是某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的研究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(1)電路中滑動(dòng)變阻器除了起到保護(hù)電路的作用,還可以______,從而改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱:
(2)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,通過(guò)觀察甲圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:________。
(3)電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是__________。
(4)實(shí)際生產(chǎn)和生活中,電磁鐵的應(yīng)用十分廣泛。如圖乙磁懸浮地球儀的球體中有一個(gè)磁鐵,環(huán)形底座內(nèi)有一金屬線圈,通電后相當(dāng)于電磁鐵。將磁懸浮地球儀的球體用手輕輕向下按一下,球體就會(huì)從原來(lái)的懸浮位置向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬線圈中的電流__________(選填“增大”或“減小”),磁性增強(qiáng),金屬線圈對(duì)球體的作用力_______(選填“大于”或“小于”)球體重力,球體到達(dá)最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)返回原懸浮位置。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩個(gè)底面積相同形狀不同的容器A、B(GA=GB),盛有不同的液體放置在水平桌面上,現(xiàn)將甲、乙兩個(gè)相同的物塊分別放入兩容器中,當(dāng)兩物塊靜止時(shí),兩容器中液面恰好相平,兩物塊所處的位置如圖所示(忽略液體的損失),下列說(shuō)法正確的是
A. 甲物塊受到的浮力大于乙物塊受到的浮力
B. 兩容器底受到的液體壓強(qiáng)相等
C. 取出兩物塊后,B容器底受到液體的壓強(qiáng)大于A容器底受到液體的壓強(qiáng)
D. 取出兩物塊后,B容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于A容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】物理興趣小組在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中,利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量,測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示.
次數(shù) | 鉤碼所受的重力G/N | 鉤碼提升高度h/m | 拉力F/N | 繩端移動(dòng)距離s/m | 機(jī)械效率η |
1 | 1 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6% |
2 | 1 | 0.2 | 0.7 | 0.6 | 47.6% |
3 | 2 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6% |
4 | 4 | 0.1 | 2.0 | 0.3 |
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上_____拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)
(2)第4次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為_____%
(3)比較_____兩次實(shí)驗(yàn),小組同學(xué)發(fā)現(xiàn):同一滑輪組的機(jī)械效率與重物被提升高度無(wú)關(guān);比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組,_____越大,機(jī)械效率越高。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明和小紅利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,質(zhì)量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,甲燒瓶中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大.溫度計(jì)顯示煤油的溫度.
(1)實(shí)驗(yàn)中,小明和小紅發(fā)現(xiàn)______燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高快.這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越______,產(chǎn)生的熱量越多。
(2)小明提議利用該裝置改成 “比較水和煤油比熱容的大小”的實(shí)驗(yàn),則他們應(yīng)將其中一燒瓶中的煤油換成________相等的水;將甲燒瓶中的銅絲換成鎳鉻合絲,并且與乙燒瓶中的鎳鉻合金絲的_____相等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,發(fā)現(xiàn)裝有_____(選填“水”或“煤油”)的燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化較大,說(shuō)明水比熱容較大。應(yīng)用的研究方法有___________.
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