【題目】如圖甲所示,是小浩同學(xué)做“測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖,已知電源電壓為,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為,有三種規(guī)格的滑動變阻器,分別是:①“”、②“”、③“”。

(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)_____;正確連接電路后,且操作正確,閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,那么接下來恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是_____(選填序號);

A.移動滑動變阻器的滑片,觀察小燈泡的發(fā)光情況

B.檢查電路是否短路,替換同一規(guī)格的小燈泡

C.檢查電路是否斷路,替換同一規(guī)格的小燈泡

(2)小浩同學(xué)在某次調(diào)節(jié)中,滑動變阻器接入電路的阻值減小了,小燈泡電阻變化,則_____(選填“大于”“等于”或“小于”);

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,得到了如表的數(shù)據(jù),小浩將這6組數(shù)據(jù)算得的電阻值取平均值作為小燈泡正常發(fā)光的電阻,這種數(shù)據(jù)處理方式是_____(選填“合理”或“不合理”)的,理由是_____;最終可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_____(除不盡的保留一位小數(shù));

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

電壓/

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

電流/

0.12

0.2

0.24

0.28

0.3

0.31

(4)由表中的數(shù)據(jù)可知選擇的滑動變阻器為_____(選填“①”“②”或“③”);

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小浩進(jìn)一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖乙,如果將該小燈泡單獨(dú)與一個最大阻值為的滑動變阻器串聯(lián)后接入電壓為的電源兩端,如圖丙所示,在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中,燈泡消耗電功率的最小值是_____

【答案】斷開 A 大于 不合理 燈泡的電阻隨溫度的變化而變化 8.3 0.2

【解析】

(1)[1]為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),斷開開關(guān)。

[2]實(shí)驗(yàn)中,正確連接電路,且操作正確隱含的一個條件是:變阻器連入電路中的阻最大,閉合開關(guān)S后,由于電路中電流較小,小燈泡的實(shí)際功率遠(yuǎn)小于額定功率,所以,不發(fā)光;所以接下來合適的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是:移動滑動變阻器的滑片,觀察小燈泡的發(fā)光情況,故選A。

(2)[3]滑動變阻器接入電路的阻值減小,電路中的電流變大,燈泡的亮度變大,燈的功率變大,燈絲的溫度升高,燈絲的電阻變大;由于總電壓不變,電路中的電流變大,可知電路中的總電阻變小,所以變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值,即。

(3)[4][5]燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個定值,故取平均值沒有意義,是不合理的。

[6]由表知,燈泡的額定電壓為2.5V,額定電流為0.3A,小燈泡的電阻為

小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為8.3。

(4)[7]電源電壓為6V,第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)燈泡兩端的電壓為0.5V,則滑動變阻器兩端的電壓為

則此時(shí)變阻器連入電路中的電阻

所以①不合適,而②的額定電流只有0.2A,所以只有③符合要求。

(5)[8]小明將該小燈泡單獨(dú)與一個最大阻值為10Ω的滑動變阻器串聯(lián)后接入電壓為3V的電源兩端,當(dāng)滑動變阻器的電阻最大時(shí),電路電流最小,燈泡的功率最小;由表知,當(dāng)電流I=0.2A時(shí),燈的電壓U=1.0V,根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn),通過滑動變阻器的電流大小等于0.2A,此時(shí)滑動變阻器的電壓U=2V;又根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),燈和定值電阻的總電壓

剛好為電源電壓;所以,此時(shí)RL的功率

此時(shí)RL的功率0.2W。

練習(xí)冊系列答案
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(1)首先,小明對車載自動換氣設(shè)備中的二氧化碳?xì)饷綦娮柽M(jìn)行研究:他將氣敏電阻,置于裝有二氧化碳的集氣瓶中,設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路,對氣敏電阻的阻值與二氧化碳濃度的關(guān)系進(jìn)行探究;

①用筆畫線代替導(dǎo)線,完成電路圖剩余部分的連接;(要求:滑片端移動時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)都變大)

__________

開關(guān)閉合前,滑片P應(yīng)移至_____(選填“”或“”)端;

③閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)。若電路中只有一處故障,則可能為_____;

④排除故障后,小明測得當(dāng)二氧化碳濃度為0時(shí),電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示,可計(jì)算二氧化碳濃度為0時(shí),的阻值為_____;

⑤小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)繪制出的阻值與二氧化碳濃度的關(guān)系圖象如圖丙所示,由圖象可知二氧化碳?xì)饷綦娮枧c二氧化碳濃度的關(guān)系為:_____;

(2)小明查閱資料得知,車載自動換氣設(shè)備利用電磁繼電器原理工作,其電路圖如圖丁所示,其中控制電路包括:恒為的蓄電池,定值電阻,二氧化碳?xì)饷綦娮?/span>,電磁繼電器的線圈電阻不計(jì);受控電路包括:恒為的蓄電池,額定電壓均為的綠燈、紅燈、換氣扇;

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②定值電阻的阻值應(yīng)為_____。

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B. 電壓表的示數(shù)變化范圍為01.5V

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(2)如圖乙所示保持蠟燭位置不變,移動透鏡至16cm刻度線處則人眼在___________(選填A、B、C”)處能觀察到蠟燭的像,像是如圖丙中的___________ (選填“1、2、3、4”)。

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