2.小紅同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”實驗,電源由串聯(lián)節(jié)數(shù)可變的干電池組成(其電壓為1.5伏的整數(shù)倍),待用的滑動變阻器有兩種規(guī)格(分別標(biāo)有“5Ω  3A”、“20Ω   2A”的字樣).所用小燈是額定電壓為“4.5V”和“6.3V”中的一個.她選定某一電源電壓和滑動變阻器進行實驗.實驗電路連接及操作正確.在移動滑動變阻器滑片的過程中.發(fā)現(xiàn)小燈始終無法正常發(fā)光,且所接電壓表最大的示數(shù)如圖(a)所示.她經(jīng)過思考得出原因所在,于是在不改變其他實驗器材情況下重新選定電源電壓并正確實驗.當(dāng)小燈接近正常發(fā)光時,她再將電壓表并聯(lián)在電路中.接著移動滑片使小燈正常發(fā)光,此時變阻器的滑片在中點附近某位罝.且觀察到電流表示數(shù)如圖(b)所示.最后,她使小燈兩端的電壓略高于其額定電壓.并計算得到相應(yīng)的功率為2.1瓦.
①圖b中電流表的示數(shù)為0.28安;
②求小燈正常發(fā)光時電源電壓U.9V;
③說明判定小燈正常發(fā)光的方法,并求小燈的額定電功率P=1.764W.(求解電源電壓及小燈的額定電功率需要寫出解答過程)

分析 ①根據(jù)電流表的示數(shù)得,電流為0.28A或1.4A.然后根據(jù)她使小燈兩端的電壓略高于其額定電壓.并計算得到相應(yīng)的功率為2.1瓦.求得燈泡兩端電壓與題目中“所用小燈是額定電壓為“4.5V”和“6.3V”中的一個.”比較即可做出選擇;
②確定了電流,可利用P=UI計算燈泡兩端的電壓,然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點,結(jié)合歐姆定律可知所選變阻器的規(guī)格,然后可計算電源電壓;
③判定小燈正常發(fā)光的方法,當(dāng)電壓表并聯(lián)在燈泡兩端時,可根據(jù)小燈的額定電壓和額定電流求得額定電功率;
當(dāng)電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端時,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求得電壓表示數(shù),然后根據(jù)P=UI求得小燈的額定電功率.

解答 解:①根據(jù)電流表的示數(shù)得,電流為0.28A或1.4A.
若電流為1.4A,根據(jù)P=UI,得到此時小燈泡的電壓U=$\frac{P}{I}$=$\frac{2.1W}{1.4V}$=1.5V,遠小于燈泡的額定電壓,與題目中“小燈泡兩端的電源略高于其額定電壓”不符,所以電流表的示數(shù)為0.28A.
②因為電流I=0.28安,根據(jù)P=UI,計算得出當(dāng)滑片移到中點附近時,燈泡的電壓U=$\frac{P}{I}$=$\frac{2.1W}{0.28A}$=7.5V,所以小燈泡的額定電壓為6.3V.U=U+U
若變阻器為“5Ω 3 A”,U=6.3V+0.28A×$\frac{1}{2}$×5Ω=7.0V,因為電源由串聯(lián)節(jié)數(shù)可變的干電池組成(其電壓為1.5伏的整數(shù)倍),所以7.0V,不符合要求(舍去);
若變阻器為“20Ω 2 A”,U=6.3V+0.28A×$\frac{1}{2}$×10Ω=9.1V,
因電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍,所以電源電壓為9.0V.
③若電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,由U=U=U+U,可知,當(dāng)電壓表示數(shù)為9V-6.3V=2.7V時,小燈泡正常發(fā)光.
若電壓表并聯(lián)在小燈兩端,則電壓表為6.3V時,小燈正常發(fā)光.
則小燈的額定電功率P=UI=6.3V×0.28A=1.764W.
故答案為:①0.28;②9V;③1.764W.

點評 本題考查了測電功率實驗.關(guān)鍵是要推測出電源電壓和燈的額定電流,要由連接電路時滑動變阻器的位置及串聯(lián)電路的電壓特點分析,此題容量較大,需要仔細閱讀題目,方可解答.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

8.如圖所示,是小明同學(xué)探究焦耳定律的部分實驗裝置.已知R=5Ω,R=10Ω,在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時,應(yīng)將兩電阻絲串聯(lián)在電路.若電路中的電流為0.7A,則甲電阻絲在4min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為588J.設(shè)電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被煤油吸收,這段時間內(nèi)甲燒瓶中煤油的溫度升高了4℃,則甲燒瓶中煤油的質(zhì)量為70g[煤油的比熱容為2.1×103J/(kg℃)].

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

9.在如圖甲所示的電路中,燈泡的額定電壓為6V,燈泡的I-U關(guān)系如圖乙所示,電壓表的量程為0~15V,電流表的量程為0~0.6A,變阻器R2的最大阻值為100Ω,只閉合開關(guān)S2,滑片滑到某處時,電壓表的示數(shù)為10V,電流表的示數(shù)為0.4A,定值電阻R1消耗的功率為2.8W.求:
(1)燈泡的額定功率;
(2)R1的阻值及電源電壓;
(3)只閉合開關(guān)S1,在電路安全的情況下,求電路消耗的最大功率計變阻器連入電路的最大阻值為多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

10.小芳在“測量定值電阻阻值”的實驗中:

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中實物連接完整.
(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到B端(選填“A”或“B”).
(3)閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為3V時,電流表的示數(shù)如圖,則該定值電阻阻值為10Ω.
(4)小芳認為該結(jié)果就是定值電阻的阻值.請你為小芳同學(xué)的實驗結(jié)論作出評價不合理;沒有多次測量取平均值,測量結(jié)果誤差較大.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,將托里拆利實驗裝置中的玻璃管傾斜,則試管內(nèi)水銀柱的長度的變化情況是( 。
A.不變B.變長C.變短D.無法確定

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

7.小梅想利用一塊電壓表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值.小梅選擇了滿足實驗要求的器材,并連接了部分實驗電路,如圖所示.
(1)請?zhí)砑右桓鶎?dǎo)線完成圖示的實驗電路的連接.
(2)請將下面的操作步驟補充完整:
①閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,電壓表的示數(shù)為U1;
②閉合開關(guān)S1、S2,電壓表的示數(shù)為U2
(3)請用U1、U2和R0表示出Rx,Rx=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{U_1}{R_0}$.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

14.小明利用最大刻度值標(biāo)有2.5mL的一次性注射器等器材,對大氣壓的值進行測量.其實驗步驟如下:
a.先讓注射器吸入少量水,然后將活塞推至注射器底端,當(dāng)注射器的小孔充滿水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔.
b.用細繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢地拉動注射器筒,如圖所示.當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)為7.5N.
c.測出注射器全部刻度的長度為4cm.
d.根據(jù)測量數(shù)據(jù),算出大氣壓的值.
(1)實驗所用的器材為:注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、水和刻度尺.
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出的大氣壓強是1.2×105Pa.
(3)小明發(fā)現(xiàn),同學(xué)們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差較大,對此小明與同學(xué)找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;②活塞與注射器筒壁間有摩擦;③彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準;④活塞與注射器筒壁不完全密封.
上述原因一定會使測量值小于真實值的是B.
A、①③B、①④C、②③D、②④
(4)小紅對小明所做實驗進行改進,在完成a、b步驟、活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒,記下彈簧測力計的示數(shù)為1.2N”這一實驗步驟,這樣做的目的是:減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

11.標(biāo)有“6V 1.5W”的小燈泡,通過它的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系如圖所示,若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來,接在12V的電源兩端,燈泡的電阻及實際功率約為( 。
A.24Ω 0.67WB.24Ω 0.96WC.20Ω 0.8WD.20Ω 0.67W

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

12.用刀剛好切開肉時,對比未磨的刀和磨過的刀,以下說法正確的是(  )
A.未磨的刀對肉的壓強較大B.磨過的刀對肉的壓強較大
C.未磨的刀對肉的力較小D.磨過的刀對肉的力較小

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