7.小明想知道小燈泡的亮暗程度與什么因素有關(guān).于是他找來(lái)了額定電流均小于0.6A,額定電壓是2.5V的燈L1和額定電壓是3.8V的燈L2,先后接在電源電壓恒為6V的電路中,按照如圖所示1的電路開始探究.

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)圖1所示的電路圖,將圖2所示實(shí)物圖連接完整.
(2)若小明連接電路后閉合開關(guān),燈L1很暗幾乎不發(fā)光,移動(dòng)滑片P也不能改變燈的亮度.原因是他把滑動(dòng)變阻器的A、B.(選填“A、B”或“C、D”)接線柱接入了電路.
(3)小明排除故障后,按圖所示的電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①閉合開關(guān),滑片P向A(選填“A”或“B”)端移動(dòng),使燈L1發(fā)光,測(cè)出燈L1的相關(guān)物理量,記錄和計(jì)算結(jié)果如下表:
次數(shù)電壓/V實(shí)際功率/W電阻Ω
11.60.200.328.00
22.50.240.6010.42
32.80.260.7310.77
②請(qǐng)將記錄數(shù)據(jù)時(shí)遺漏的物理量和單位填入表格的空白處.
(4)小明注意到燈L1的亮度變化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡越亮.燈L1的額定功率是0.60W.
(5)用L2替換L1重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要改變電壓表的量程,發(fā)現(xiàn)燈L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似.若該電表的另一個(gè)量程已損壞,在不添加任何器材的情況下,請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)圖3畫出能測(cè)量小燈泡L2額定功率的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(6)小明在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后與同學(xué)們討論:
①有同學(xué)認(rèn)為“用上表中燈L1的3次電阻的平均值代表它的電阻更準(zhǔn)確.”這種說(shuō)法錯(cuò)誤的原因是他忽略了溫度對(duì)小燈電阻的影響.
②有同學(xué)認(rèn)為“把燈L1換成定值電阻,該實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系.”你認(rèn)為這種說(shuō)法正確(選填“正確”或“錯(cuò)誤”).

分析 (1)電壓表與燈泡并聯(lián),電流表選0~0.6A的量程且串聯(lián)在電路中,注意正負(fù)接線柱的連接;滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中;
(2)燈泡L1幾乎不發(fā)光,說(shuō)明電路是通路,但是電流太小,并且移動(dòng)串聯(lián)在電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡亮度不變,說(shuō)明電路中的電阻太大,滑動(dòng)變阻器又不起作用,是滑動(dòng)變阻器把下面兩個(gè)接線柱接入電路了.
(3)①根據(jù)滑動(dòng)變阻器的連接情況可確定滑片的移動(dòng)方向;
②根據(jù)功率的計(jì)算公式P=UI可知表中缺少的物理量;
(4)比較燈泡亮度增大時(shí),可以判斷燈泡的實(shí)際功率,因?yàn)闊襞莸牧炼扔蔁襞莸膶?shí)際功率決定的;根據(jù)燈L1的額定電壓為2.5V可知燈L1的額定功率;
(5)根據(jù)用電器的額定電壓選擇合適量程的電表,根據(jù)電路的需要設(shè)計(jì)電路圖;
(6)①體電阻大小跟導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料、溫度有關(guān);燈絲電阻受溫度影響較大,定值電阻阻值受溫度影響較小,從溫度上考慮;
②電流跟電阻和電壓同時(shí)有關(guān),L1換成定值電阻,電阻一定,可以探究電流跟電壓的關(guān)系.

解答 解:(1)電壓表的負(fù)接線柱與燈泡的左接線柱相連,滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與電流表0.6的接線柱相連,如下圖所示:

(2)閉合開關(guān),燈L1幾乎不發(fā)光→電路電流太小→電路電阻太大,并且移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,燈泡亮度不改變,滑動(dòng)變阻器都接下面A、B兩個(gè)接線柱.
(3)①閉合開關(guān)前,滑片位于阻值最大處,因此閉合開關(guān)后,滑片P向A端移動(dòng),使燈L1發(fā)光;
②從表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)際功率等于表中前兩項(xiàng)之積,由P=UI可知,第三項(xiàng)數(shù)據(jù)為燈泡的電流I/A;
(4)從實(shí)驗(yàn)1→實(shí)驗(yàn)2→實(shí)驗(yàn)3,燈泡越來(lái)越亮,燈泡實(shí)際功率越大;
由表中數(shù)據(jù)可知,燈L1的額定功率為0.60W;
(5)用L2替換L1重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí),L2的額定電壓是3.8V,需要改變電壓表的量程;
L2的額定電壓為3.8V,因?yàn)?-15V的量程已壞了,故需要將電壓表接在滑動(dòng)變阻器的兩端,電路如圖所示:

(6)①燈絲電阻受溫度影響較大,燈泡在不同電壓下,溫度不同,燈絲中電阻不同,計(jì)算平均值代表燈絲電阻無(wú)意義,該同學(xué)忽略了溫度對(duì)電阻的影響;因此這種說(shuō)法錯(cuò)誤;
②L1換成定值電阻,能保持電阻不變,通過(guò)改變電壓來(lái)改變電流能探究電流跟電壓的關(guān)系,這種說(shuō)法正確.
故答案為:(1)見上圖;(2)A、B;(3)A;電流/A;(4)大;0.60;(5)電壓;如上圖;(6)①溫度;②正確.

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到知識(shí)點(diǎn)較多,由電路圖連接實(shí)物圖、電流表量程的選擇和連接方式、滑動(dòng)變阻器接線柱的選擇、電路故障的判斷、燈絲電阻與溫度的關(guān)系等,綜合性較強(qiáng);要注意“研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”時(shí)需控制電阻的阻值不變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)坦克所受的重力是多大(g取10N/kg)?
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10.在“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)中,安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)應(yīng)按照自下而上(填“自上而下”或“自下而上”)的順序進(jìn)行.某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組觀察到沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡上升過(guò)程的兩種情況,如圖(a)(b)所示.則圖b是水在沸騰前的情況.

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2.為了能用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明電風(fēng)扇吹出的到底是不是涼風(fēng)?于是,八(1)班一物理學(xué)習(xí)小組合作在(室內(nèi)溫度為20℃)教室內(nèi)準(zhǔn)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)請(qǐng)你簡(jiǎn)單寫出實(shí)驗(yàn)方法及所需觀察現(xiàn)象
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12.小麗同學(xué)每天堅(jiān)持復(fù)習(xí),請(qǐng)你和她一起回憶一下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
(1)如圖1所示的電路,AB和CD均為鎂鋁合金線,閉合開關(guān)后,通過(guò)觀察電流表示數(shù)大小,可以比較出合金線電阻的大小,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法(填“等效替代法”或“轉(zhuǎn)換法”)這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置是研究電阻大小與的導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系.
(2)在進(jìn)行“探究影響電流熱效應(yīng)的因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí),同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用電阻絲對(duì)煤油加熱時(shí),觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化的過(guò)程非常耗時(shí),為了減少實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,他們對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了如圖2(A)中的改進(jìn);用電阻絲對(duì)空氣加熱,通過(guò)判斷玻璃管中液柱的高度來(lái)判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的大。

圖2(B)是他們進(jìn)行的某次實(shí)驗(yàn):同學(xué)們?cè)谙嗤腻F形瓶甲和乙中裝入溫度和質(zhì)量相等的紅墨水,用兩根電阻絲(R>R)分別插入甲、乙兩瓶中并接入電路.閉合開關(guān),一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)甲、乙兩玻璃管中液柱高度如圖2(C)所示,則甲(選填“甲”或“乙”)電阻絲產(chǎn)生的熱量多,由此得出的結(jié)論是:在通電時(shí)間和電流相同的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.

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19.歸納探究
把小球從O點(diǎn)沿水平滑桿拉到A點(diǎn),放開后小球在O點(diǎn)兩側(cè)來(lái)回振動(dòng),對(duì)小球振動(dòng)的快慢,小星提出了如下猜想:
A.小球振動(dòng)的快慢與它被拉離O點(diǎn)的距離x有關(guān);
B.小球振動(dòng)的快慢與它的質(zhì)量m有關(guān).
(1)現(xiàn)有固定支架、彈簧、質(zhì)量不同的小球、天平、刻度尺等器材.為完成本實(shí)驗(yàn),還需要的器材是秒表.
(2)小星實(shí)驗(yàn)探究的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)OA距離x/cm小球質(zhì)量m/g振動(dòng)30次所用的時(shí)間t/s
145030
265030
385030
表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是驗(yàn)證猜想A時(shí)記錄的.(選填“A”或“B”)
(3)分析表格中的數(shù)據(jù),可得出結(jié)論小球擺動(dòng)的快慢與它被拉離O點(diǎn)的距離x無(wú)關(guān).
(4)實(shí)驗(yàn)中我們運(yùn)用的研究方法是控制變量法.

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16.學(xué)校要開運(yùn)動(dòng)會(huì),幾個(gè)同學(xué)討論怎樣才能將鉛球擲得更遠(yuǎn).陳平說(shuō):“擲出點(diǎn)越高,擲得越遠(yuǎn)”.王力說(shuō):“擲出速度越大,擲得越遠(yuǎn)”.李明說(shuō):“我們還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究吧”.
大家經(jīng)過(guò)討論,提出了以下猜想:
猜想1:鉛球擲得遠(yuǎn)近,可能與擲出鉛球點(diǎn)的高度有關(guān).
猜想2:鉛球擲得遠(yuǎn)近,可能與擲出鉛球時(shí)的速度有關(guān).
猜想3:鉛球擲得遠(yuǎn)近,可能與擲出鉛球的角度(投擲方向與水平方向的夾角)有關(guān).
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確,他們制作了一個(gè)小球彈射器,如圖所示.它能使小球以不同的速度大小和方向射出,彈射方向?qū)λ椒较虻难鼋强捎晒潭ㄔ阼F架臺(tái)上的量角器讀出.他們通過(guò)7次實(shí)驗(yàn)得到如表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(“射出距離”指水平距離).
實(shí)驗(yàn)序號(hào)射出點(diǎn)高度
h/m
射出速度
v/(m•s-1
射出仰角
θ
射出距離
l/m
10.5530°2.9
20.51030°9.6
30.51045°10.7
41.01045°11.1
51.51045°11.5
60.51060°9.1
70.51530°20.7
根據(jù)上述所收集的信息和相關(guān)證據(jù)可知,為驗(yàn)證猜想2,應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2、7的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

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17.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖甲所示的位置時(shí),恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立、縮小的實(shí)像.利用這一成像原理工作的是照相機(jī)(選填“投影儀”、“照相機(jī)”或“放大鏡”).圖乙是小明模擬近視眼的實(shí)驗(yàn),他將蠟燭放在離凸透鏡較遠(yuǎn)的位置,如圖所示,給凸透鏡“戴”上近視眼鏡,此時(shí)光屏上能成一清晰的像,近視眼鏡是凹透鏡;若“取”下近視眼鏡,為使光屏上的像清晰,在保持光屏和透鏡位置不變的條件下,應(yīng)該將蠟燭離凸透鏡距離減。

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