【題目】在課外活動(dòng)中,老師給出了下列器材:電源(電壓為6V)、一個(gè)定值電阻(9Ω)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器(最大阻值是30Ω)、電壓表、電流表、開關(guān)、和導(dǎo)線若干.活動(dòng)中小明同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示,在正確的連線和調(diào)節(jié)滑片,小明測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表一所示.

表一

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

電壓表示數(shù)(V)

4.5

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

電流表示數(shù)(A)

0.17

0.22

0.28

0.34

0.39

0.44

0.50

0.56

功率(W)

0.77

0.88

0.98

1.02

0.98

0.88

0.75

0.56

(1)現(xiàn)在請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的器材按照?qǐng)D甲所示的電路進(jìn)行正確的連接(已經(jīng)連接的導(dǎo)線不能改動(dòng)).

(2)數(shù)據(jù)記錄表格一中的“功率”是那個(gè)器材的功率?答: .“功率”的變化情況是

(3)小明通過分析數(shù)據(jù)提出了一個(gè)猜想:“在電源電壓不變的情況下,圖中的定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相等時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率最大”.為了驗(yàn)證猜想是否正確,小明用一個(gè)阻值為10Ω的電阻把原電路中的定值電阻換下,進(jìn)行了一次驗(yàn)證,數(shù)據(jù)記錄如下表二,

表二:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

電壓表示數(shù)(V)

4.5

4.0

3.5

3.0

電流表示數(shù)(A)

0.15

0.20

0.25

0.30

變阻器電阻(Ω)

30.0

20.0

14.0

10.0

變阻器功率(W)

0.68

0.80

0.86

0.90

你認(rèn)為小明這次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耱?yàn)證其猜想?答: (選填“能”或“不能”);理由是:

(4)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有三個(gè)定值電阻,阻值分別是20Ω,30Ω,40Ω.為了繼續(xù)驗(yàn)證小明的猜想,應(yīng)選擇的電阻是 Ω,理由是:

【答案】(1)如圖所示;(2)滑動(dòng)變阻器;先變大后變。唬3)不能;滑動(dòng)變阻器的功率沒有變;

(4)20;定值電阻的阻值小于滑動(dòng)變阻器的阻值.

【解析】

試題分析:(1)由電路圖可知,定值電阻與滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián);電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),注意正負(fù)接線柱的連接;

(2)根據(jù)P=UI,結(jié)合電壓表和電流表的示數(shù)確定表格中功率表示的電路元件,再根據(jù)表格得出功率的變化情況;

(3)看結(jié)論是否正確,就看一下定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相等時(shí),比較一下定值電阻消耗的電功率和滑動(dòng)變阻器消耗的電功率,是不是滑動(dòng)變阻器的功率最大即可.

(4)為了保證定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相等,在選擇時(shí)滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)大于定值電阻R的阻值.

解:(1)定值電阻與滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián);電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出;如圖所示:

(2)定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流,電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由公式P=UI可知,電功率是滑動(dòng)變阻器的電功率;電流表的示數(shù)變大,說明電路中的總電阻變小,故滑動(dòng)變阻器的電阻變小,而滑動(dòng)變阻器的功率先變大后變小.

(3)不能.為了驗(yàn)證定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相等時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率最大,應(yīng)該保持定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相同,同為10Ω,而滑動(dòng)變阻器的阻值一直在變化,滑動(dòng)變阻器的功率一直變大.

(4)為了保證定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相等,在選擇時(shí)滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)大于定值電阻R的阻值,因此選擇20Ω的定值電阻.

故答案為:(1)如圖所示;(2)滑動(dòng)變阻器;先變大后變小;(3)不能;滑動(dòng)變阻器的功率沒有變;

(4)20;定值電阻的阻值小于滑動(dòng)變阻器的阻值.

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應(yīng)急照明光源 蓄電池

種類

數(shù)量

燈泡額定電壓

應(yīng)急照明功率

類別

額定電壓

容量

燈泡

2

2.4V

0.96W×2

Ni﹣Cd

2.4V

1.8Ah

求:

1)根據(jù)上述技術(shù)數(shù)據(jù),判斷兩燈的連接方式,并簡(jiǎn)要說明理由.

2)單只燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流.

3)單只燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.

4)根據(jù)蓄電池的額定電壓容量(容量“1.8Ah”指的是如果放電電流為1.8A,那供電時(shí)間約1小時(shí)),估算這種蓄電池最多可儲(chǔ)存的電能.

5)蓄電池充滿電后,可以實(shí)現(xiàn)的最長(zhǎng)連續(xù)應(yīng)急照明的時(shí)間.

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