18.小可將電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、電流表和電壓表接入電路,用“伏安法”測(cè)額定電壓為2.5V小燈泡的功率.

(1)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)(圖1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)小可根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了U-I圖象,如圖2甲所示.觀察圖象,發(fā)現(xiàn)AB部分為線段,BC部分為曲線.為便于分析,將線段AB延長(zhǎng)作出圖象,如圖2乙所示.
比較甲、乙兩圖象,發(fā)現(xiàn)兩圖象間的距離隨著電流的增大而增大,說(shuō)明溫度越高,燈絲電阻越大.
(3)根據(jù)圖象中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流值,計(jì)算小燈泡的電阻R=5Ω.當(dāng)電壓為2.5V時(shí),根據(jù)甲圖象計(jì)算小燈泡的功率P=0.625W,根據(jù)乙圖象計(jì)算小燈泡的功率P=1.25W.
(4)請(qǐng)結(jié)合以上分析和計(jì)算,解釋白熾燈泡燒壞往往發(fā)生在開燈瞬間的原因:開燈時(shí),燈絲的溫度低,電阻相對(duì)較小,根據(jù)電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此時(shí)的功率較大,燈絲溫度較高,燈絲易燒斷.

分析 (1)電流表測(cè)出燈泡的電流,電壓表測(cè)出燈泡兩端的額定電壓,從而測(cè)出額定功率,據(jù)此分析電路圖的畫法;
(2)燈絲電阻受到溫度的影響;
(3)根據(jù)圖象找出電流和電壓值,根據(jù)歐姆定律求出電阻的大小;根據(jù)甲圖象找出額定電壓下的電流值,利用公式P=UI求出功率;根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出乙圖中燈泡的功率;
(4)剛開燈時(shí),燈絲溫度低,電阻相對(duì)較小,功率較大,導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量過(guò)多,溫度過(guò)高.

解答 解:(1)電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電流,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,電路圖為:
;
(2)由圖象可知,隨著電壓、電流的增大,小燈泡的電功率變大,小燈泡的電阻是增大的,說(shuō)明燈絲電阻受到了溫度的影響;
(3)圖象中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓值為0.25V,電流值為0.05A,由歐姆定律可知,燈泡電阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.25V}{0.05A}$=5Ω;
當(dāng)電壓為2.5V時(shí),甲圖象中的電流值為0.25A,計(jì)算小燈泡的功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
乙圖象為一條直線,表明燈泡的電阻是不變的,則根據(jù)乙圖象可知小燈泡的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{(2.5V)^{2}}{5Ω}$=1.25W;
(4)開燈時(shí),燈絲的溫度低,電阻相對(duì)較小,根據(jù)電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此時(shí)的功率較大,燈絲溫度較高,燈絲易燒斷.
故答案為:(1)如圖;(2)溫度越高,燈絲電阻越大;(3)5;0.625;1.25;(4)開燈時(shí),燈絲的溫度低,電阻相對(duì)較小,根據(jù)電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此時(shí)的功率較大,燈絲溫度較高,燈絲易燒斷.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路圖的畫法、描繪小燈泡伏安特性圖線實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理圖,在平時(shí)中要加強(qiáng)訓(xùn)練.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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9.某劇組為拍攝節(jié)目需要,設(shè)計(jì)了如圖所示的拉力裝置來(lái)改變照明燈的高度,輕質(zhì)杠桿ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出:
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6.圖甲是車門迎賓燈,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖乙,點(diǎn)亮光源后,在地面上出現(xiàn)清晰的像.
(1)在圖乙中標(biāo)示出物距;
(2)畫出圖乙中所示兩條光線經(jīng)過(guò)凸透鏡之后的光線;
(3)請(qǐng)完整說(shuō)明地面上的像的特點(diǎn)倒立放大的實(shí)像.

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13.如圖,靜止時(shí)U型管兩側(cè)液面相平,關(guān)口都是圓形,左邊管口直徑是右邊管口的一半,h1、h2分別為A和B點(diǎn)離液面的深度且h1=2h2

(1)圖甲A點(diǎn)位置的液體壓強(qiáng)>(選填“>”、“=”、“<”)B點(diǎn)位置的液體壓強(qiáng).
(2)若在左管口上端水平吹氣,如圖乙,則左管液面上方的大氣壓強(qiáng)<(選填“>”、“=”、“<”)右管液面上方的大氣壓強(qiáng),左管液面高度下降(選填“上升”、“不變”、“下降”).
(3)科學(xué)家帕斯卡發(fā)現(xiàn),當(dāng)外力作用在密閉的液體上時(shí),液體各部分所受的壓強(qiáng)將發(fā)生相同的變化,這叫帕斯卡定律.如圖丙U形管裝滿液體,兩端活塞把液體密閉,給左端活塞施加一個(gè)向下的壓力F1時(shí),根據(jù)帕斯卡定律,左右兩個(gè)活塞受到的液體壓強(qiáng)相等平p1=p2.右端活塞會(huì)受到一個(gè)向上的壓力F2,由于兩個(gè)活塞面積相等,根據(jù)公式F=PS知它們所受的壓力相等F1=F2,這就是液壓機(jī)原理.
如果把甲圖的U形管做成液壓機(jī),即兩端安裝活塞使液體密閉,當(dāng)給左端活塞施加壓力F1時(shí),右端活塞受到液體向上壓力F2是F1的4倍(假設(shè)U形管夠堅(jiān)固不變形,忽略活塞與管壁摩擦,圓面積公式S=πr2

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3.如圖所示的情境中,關(guān)于力對(duì)物體做功的敘述,正確的是( 。
A.甲中,舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng),運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功了
B.乙中,人推汽車但沒(méi)有推動(dòng),人的推力對(duì)汽車做功了
C.丙中,起重機(jī)吊著重物上升,鋼繩豎直向上的拉力對(duì)重物做功了
D.丁中,足球在水平地面上滾動(dòng),足球受到的重力對(duì)足球做功了

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7.將一小石塊浸沒(méi)在水中,放手后小石塊沉入水底,在小石塊下沉過(guò)程中,下列分析正確的是( 。
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3.如圖所示是用壓強(qiáng)計(jì)探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn).
(1)實(shí)驗(yàn)前先檢查U形管壓強(qiáng)計(jì)左右兩液柱是否等高,然后用手輕輕按壓橡皮膜,如果兩液柱沒(méi)有出現(xiàn)較大高度差,說(shuō)明U形管壓強(qiáng)計(jì)漏氣.
(2)把探頭慢慢下移,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度差逐漸增大,而得到:在同一種液體里,液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大
(3)若將燒杯中的水換成濃鹽水,為了使U形管中液面的高度差不變,則探頭應(yīng)向上(選填“向上”或“向下”)移動(dòng)一段距離.

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