灯泡L和定值电阻R的I—U图像(中考物理“探究电流与电阻的关系”“测量小灯泡电功率”的实验”)

Posted 2023-06-01

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灯泡L和定值电阻R的I—U图像(中考物理“探究电流与电阻的关系”“测量小灯泡电功率”的实验”)

1.图甲是小芳“探究电流与电阻的关系”的实验电路图．已知电源电压恒为 4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，可供选择的定值电阻的阻值为 2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω 和 30Ω．

（1）小芳根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线_________．

（2）电路连接正确后，小芳先用5Ω 的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图丙所示，则电路中的电流为_____A，定值电阻两端电压为_____V；小芳断开开关，将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻，然后准备闭合开关再向_____（选填“左”或“右”）移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同．但同组同学立即制止了她的做法，认为在实验操作上须更加规范，即接下来的操作应该是_____．

（3）如果将所测得的数据描成图象来反映实验结论，最可能是的图中_____

（4）小芳发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验，数据记录如下表：

小芳认为该同学要得到第1次数据，应对图乙实验装置中的_____进行调整才能测出．将该表格拿到老师处复查，发现还有一组数据不合实际，该组数据的实验次序为_____，理由是_____．

2．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用了如下器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为10Ω），最大阻值为40Ω的滑动变阻器，学生电压表、电流表各一个，开关一个和导线若干．并连接了如图甲所示的电路：

（1）该实验的原理是_________．

（2）小明检查电路时，发现只有一根导线连接错误，请你帮他在连接错误的导线上打“×”，然后在图中补画出一条正确的连线（注：只有一根导线连接错误）．

（3）若没有发现错误，闭合开关S后电压表示数为_________V．

（4）小明在用正确电路进行实验中，看到电压表的示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向_________（选填“A”或“B”）端移动滑片P，当灯泡L正常发光后，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_________W．

（5）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡L换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成该实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于_________Ω．

3.在做“伏安法测量定值电阻”的实验中，小明同学设计了如图甲所示的电路，请你完成下列问题．

（1）该实验的原理是_________．

（2）连接电路时，应将开关_________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最_________（填“左”或“右”）．

（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于_________断路造成的．

（4）调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图乙所示的图象，则该电阻的阻值R=_________Ω．

（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏．于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图所示的电路．电源电压未知且恒定不变．请把下列实验步骤补充完整：

①只闭合开关S1， _________ ；② _________ ；电阻表达式：Rx= _________ ．

4．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为20Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R 2的最大阻值分别为20Ω、40Ω，实验电路如图（1）所示．

（1）请用笔画线代替导线将电路图（1）连接完整，要求向左移动滑片时电压表示数变小；经过判断可知本实验应该选用的滑动变阻器是R2（选填“R1”或“R2”）．

（2）如图（2）是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W；某同学误将电压表并联在滑动变阻器的两端，如图（3）所示，他从滑片置于最右端时开始记录第1组数据，逐渐调节滑片测得多组数据并描绘出U-I图象如图（4）所示．实际上小灯泡两端的电压太高会缩短灯泡的寿命，为使实验中小灯泡两端电压不超过3.5V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为13.9Ω（保留一位小数）．

（3）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R 0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图（5）所示的电路，也测出了灯泡的额定功率．请完成下列实验步骤：

①闭合开关S1，S 2与触点1接触，调节滑动变阻器，使电流表A的示数为2.5VR0；

②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1，S 2与触点2接触，读出电流表示数为I；

③灯泡的额定功率表达式P额=2.5V×（I-2.5V/R0）（用已知量与测量量表示）．

5.在“测定小灯泡的电功率 ”实验中，电源电压为6 V，小灯泡L的额定电压为2.5 V，电阻大约为20Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R 2的最大阻值分别为20Ω、40Ω，实验电路如下图（1）所示。

（1）请用笔画线代替导线将电路图（1）连接完整，要求向左移动滑片时电压表示数变小；经过判断可知本实验应该选用的滑动变阻器是________（选填“R1”或“R 2”）。

（2）如上图（2）是根据实验数据绘成的图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W；某同学误将电压表并联在滑动变阻器的两端，如下图（3）所示，他从滑片置于最右端时开始记录第1组数据，逐渐调节滑片测得多组数据并描绘出图像如图（4）所示。实际上小灯泡两端的电压太高会缩短灯泡的寿命，为使实验中小灯泡两端电压不超过3.5 V ,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为_______Ω（保留一位小数）。

（3）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R 0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如上图（5）所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：

闭合开关S1 ，S 2与触点1接触，调节滑动变阻器，使电流表A的示数为_______；

‚_____________________，闭合开关S1 ，S 2与触点2接触，____________________；

ƒ 灯泡的额定功率表达式=_____________（用已知量与测量量表示）。

1.（1）由图知，滑动变阻器与电阻并联，电压表串联在电路中了，应将电压表与电阻并联，可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上，（2）0.4 2 右将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置，再闭合开关，进行实验（3） C．（4）电流表； 4、5 滑动变阻器的电阻太小

2.（1）P=UI；（2）见上图；（3）6；（4）A；0.6；（5）20．