李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡.将两灯串联起来,按照如图所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)( )
A滑动变阻器的滑片向左移动,灯泡变暗
B小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C滑动变阻器的滑片向右移动,电压表的示数变大
D小灯泡正常发光时,小灯泡的功率是
选择理由:。
(1)闭合开关后,小华发现 (填“电流表”或“电压表”)几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确;
(2)改正错误后,小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为W;
(3)小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是:闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U颗,保持滑片的位置不变,只将电压表的点(选填“A”或“B”)接线改接到点,观察并记录电压表的示数U,通过计算求出了小灯泡的额定功率P=(用所测物理量的符号表示)。
研究电功率与电压、电流的关系时,连接了如图所示电路进行实验.下列关于该实验的说法,不合理的是( )
小明同学想对如图1所示的电路进行深入研究,他进行了如下尝试:
(1)首先他分析出:若已知电源电压恒为U,定值电阻R1的阻值为R0 , 某时刻电路中的电流为I,则滑动变阻器R2两端的电压U2= ;滑动变阻器R2的电功率P2= .
(2)他按照电路图连接了实验电路,调节滑动变阻器的滑片,相应的记录了电流表、电压表V1和V2的示数,测出R1的电功率P1、滑动变阻器R2的电功率P2、电路的总功率P总 , 请根据表中数据分别在图2和图3中描点画出图象
(3)分析图象
由图2可得结论 .
由图2可得结论
I/A | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
U1/V | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
U2/V | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
P1/W | 1 | 4 | 9 | 16 | 25 | 36 | 49 | 64 | 81 | 100 |
P2/W | 9 | 16 | 21 | 24 | 25 | 24 | 21 | 16 | 9 | 0 |
P总/W | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端,闭合电键,发现甲灯比乙灯亮;接着,又将它们按图B所示连接,闭合电键,却发现乙灯比甲灯亮.为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关,他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值,并记录小灯的亮暗程度(用*表示,*越多表示灯越亮,*数相等表示小灯亮暗程度相同),实验数据分别如表一、表二所示.
表一
小灯 | 电压/伏 | 电流/安 | 亮暗程度 |
甲 | 2 | 0.18 | *** |
乙 | 1 | 0.18 | * |
表二
小灯 | 电压/伏 | 电流/安 | 亮暗程度 |
甲 | 1.5 | 0.16 | ** |
乙 | 1.5 | 0.24 | *** |
①对上述电路和表格进行比较、分析,可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图 (选填“A”或“B”)所示的电路图进行实验测得的.
②分析表一中的实验数据及相关现象,可以得出: .
③分析表二中的实验数据及相关现象,可以得出: .
④为了进一步探究,他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验,实验数据分别如表三、表四所示.
表三
小灯 | 电压/伏 | 电流/安 | 亮暗程度 |
丙 | 1.2 | 0.2 | ** |
丁 | 1.8 | 0.2 | *** |
表四
小灯 | 电压/伏 | 电流/安 | 亮暗程度 |
丙 | 2.5 | 0.32 | ***** |
丁 | 2.5 | 0.24 | **** |
请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象,还可以得出:
(a) ;
(b) .
⑤由以上结论可以得出:小灯的亮暗程度是由小灯发光时的 决定的.
一只小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流约为0.3A.小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是 .
(3)排除故障后,进行了三次测量,测量数据如下表.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电流为 A;小灯泡的额定功率为 W.
电压U/V | 1 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.18 | 0.28 |
(4)利用所给器材,该实验装置 (选填“能”或“不能”)用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.
(5)完成上述实验后,小雨用了一个已知阻值为R0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Sl , 将S2拨到触点 (选填“1”或 “2”),移动滑片,使电压表的示数为 V;
②再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量表示).
(1)请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最 端位置。闭合开关后,他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(3)本实验电路除了能测出小灯泡的功率,小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值,小华认为还能探究电流与电压的关系,你认为 同学的观点是错误的,理由是:。
(4)同组的小惠同学也设计了一个电路,如图丙所示,也测出了该小灯泡的额定功率,其中定值电阻的阻值R=10Ω,正确的操作过程如下:
①只闭合开关S和S2 , 调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1=A;
②只闭合开关S和S1 , ,读出电流表示数为I2;
③用测量值I1、I2和小灯泡的额定电压U额表示小灯泡的额定功率,P额=。(用已知物理量的符号表示)
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小);
(2)如图乙所示,闭合开关S,发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压;接在ad之间,电压表示数为0。如果导线完好且连接无误,只有一个元件有故障,则故障原因是;
(3)排除故障,进行实验,当电流表的示数如图丙时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,当电流表示数达到0.3A时,电压表的示数如图丁,则小灯泡的额定功率为W;
(4)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图戊所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:
①把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;
②保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;
③计算得出小灯泡的额定功率P额=(用R0、I额、I表示)。
(1)图甲中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中画上正确的导线;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表、电压表都没有示数,用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,两表均无变化;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,若电路只有一处有问题,故障可能是;
(3)实验中,定值电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向(选填“左”或“右”)端滑动,这样做的目的是;
(4)小明逐一将5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻接入电路进行实验,电压表示数为2V不变,为顺利完成实验,应选取的滑动变阻器的规格为;
A.30Ω 0.5A B.40Ω 0.3A C.50Ω 0.5A D.60Ω 0.3A
(5)小明很快完成了老师布置的实验任务,他把以上实验装置中的定值电阻换成额定电压已知的小灯泡,由于电压表小量程损坏,他调整元件位置,用图乙的电路来做“测量小灯泡电功率”的实验并将实验数据和观察到的现象记录在下表中。
次数 | 电压表示数U/V | 电流I/A | 灯泡功率P/W | 灯泡亮度 |
1 | 3.8 | 0.28 | 0.616 | 较暗 |
2 | 3.5 | 0.3 | 正常发光 | |
3 | 3.2 | 0.32 | 0.896 | 较亮 |
①根据图乙和实验数据,计算出小灯泡的额定功率为W;
②根据表中的实验现象,得出的错误结论是。
A.小灯泡两端的实际电压越高,实际电功率越大
B.小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定
C.小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个
D.实验中多次测量的目的是求小灯泡的平均功率
A .B C.C D.D
灯泡 | 串联 | 并联 | ||
电压/V | 亮暗 | 电流/A | 亮暗 | |
A | 1.8 | 较亮 | 0.6 | |
B | 较暗 | 0.4 |