7.在復(fù)習(xí)電學(xué)知識(shí)時(shí),小明在實(shí)驗(yàn)室又做了“測(cè)量小燈泡電功率”和“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,所用的電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為3.8V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“30Ω 1A”.

(1)在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小明按圖甲所示的電路圖正確連接了電路.實(shí)物中少了兩根導(dǎo)線.請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上,將圖乙中的實(shí)物電路連接完整.
(2)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)放在最左端(選填“左”或“右”).
(3)閉合開關(guān)后,移動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V 時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為1.52W.
(4)移動(dòng)變阻器的滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖丁所示的小燈泡的I-U 圖象.由圖象可知:當(dāng)小燈泡兩端的電壓增大時(shí),小燈泡的電阻變大(選填“變大”、“不變”或“變小”),如果小燈泡兩端的電壓為1.9V,則小燈泡的實(shí)際功率大于0.38W(選填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)在做“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小明所用的四個(gè)定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.他直接利用測(cè)量小燈泡電功率時(shí)所連的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他把電路中的小燈泡取下,電路的其他元件連接方式不動(dòng),把四個(gè)定值電阻分別接入電路中進(jìn)行探究.如果要保證電路中各元件的安全,且用四個(gè)電阻都能順利地完成實(shí)驗(yàn),則定值電阻兩端的電壓應(yīng)該在B范圍內(nèi)選擇.
A.U≤3V       B. 2.4V≤U≤3V      C.U≥3V      D.3V≤U≤6V.

分析 (1)在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)燈泡的額定電壓判斷出電壓表的量程,然后根據(jù)滑動(dòng)變阻器的使用和電壓表并聯(lián)使用的特點(diǎn)連接實(shí)物電路圖.
(2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;在閉合開關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值處,是為了防止電流過大燒壞電路元件;
(3)根據(jù)電表的量程和分度值讀出電表的示數(shù),根據(jù)P=UI即可計(jì)算燈泡的額定功率;
(4)根據(jù)R=$\frac{U}{I}$得出燈泡的電阻與與電壓的關(guān)系,然后根據(jù)歐姆定律判斷出燈泡的實(shí)際電流,利用P=UI即可判斷實(shí)際功率的大小.
(5)“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)控制不同值電阻的電壓保持不變,電流表允許通過的最大電流為
I最大=0.6A,根據(jù)歐姆定律,I最大=$\frac{{U}_{最大}}{{R}_{最小}}$,U最大=I最大R最小,在求定值電阻兩端的最大電壓時(shí),應(yīng)以最小的定值電阻為準(zhǔn);
當(dāng)選用最大的定值電阻20Ω時(shí),且變阻器連入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn),即通過定值電阻的最小電流,I最小=$\frac{{U}_{最小}}{{R}_{最大}}$,所以,U最小=I最小R最大,所以,在求定值電阻兩端的最小電壓時(shí),應(yīng)以最大的定值電阻為準(zhǔn).

解答 解:(1)由圖甲所示電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表與燈泡并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,根據(jù)燈泡的額定電壓為3.8V可知電壓表的量程選0~15V,則實(shí)物電路圖如圖所示:

(2)為保護(hù)電路,在連接電路時(shí),應(yīng)斷開開關(guān);在閉合開關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值,即在左端;
(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V,燈泡正好正常工作,由乙圖:電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以通過燈泡的電流I=0.4A,
則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(4)由圖象可知:$\frac{U}{I}$的比值隨電壓的增大而增大,根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知對(duì)應(yīng)的電阻是逐漸增大.
如果小燈泡兩端的電壓為1.9V,即:U實(shí)=1.9V=$\frac{1}{2}$U,
由于燈泡的電阻隨電壓的增大而增大,則通過燈泡的實(shí)際電流I實(shí)>$\frac{1}{2}$I=$\frac{1}{2}$×0.4A=0.2A,
所以,P實(shí)=U實(shí)I實(shí)>1.9V×0.2A=3.8W.
(5)探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)控制不同電阻的電壓保持不變,根據(jù)把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分別接入電路中進(jìn)行探究,保證電路中各元件的安全,且用四個(gè)電阻都能順利地完成實(shí)驗(yàn):
因電流表的量程為0~0.6A,所以電路中的最大電流為0.6A,當(dāng)接入最小的電阻5Ω時(shí),電壓表示數(shù)即為允許的最大電壓U最大=R最小I最大=5Ω×0.6A=3V;
因變阻器的最大阻值為30Ω,當(dāng)變阻器電阻全部連入電路中時(shí),若接入最大的電阻R最大=20Ω,此時(shí)電路中的最小電流I最小=$\frac{U}{{R}_{定最大}+{R}_{滑最大}}$=0.12A,定值電阻的最小電壓U=IR定大=0.12A×20Ω=2.4V.
所定值電阻兩端的電壓應(yīng)該在 2.4V≤U≤3V范圍內(nèi),故選B.
故答案為:(1)圖見上;(2)斷開;左;(3)1.52;(4)變大;大于;(5)B.

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量連接實(shí)物電路圖、燈泡電功率,考查額定功率的計(jì)算、影響電阻大小的因素、實(shí)際功率的大小的計(jì)算,在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中主要考查了控制變量法的運(yùn)用及完成實(shí)驗(yàn)對(duì)定值電阻的電壓要求,最后兩問難度大,綜合性強(qiáng),對(duì)能力要求高.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.B.C.D.

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(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整;
(2)實(shí)驗(yàn)過程中,他們正確連接電路并檢查無誤后,閉合開關(guān),但發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,于是立刻找老師要求更換燈泡,其實(shí)這種做法是欠妥的,正確的做法應(yīng)該是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使連入電路的阻值減小,觀察燈泡是否發(fā)光;
(3)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為2.2V.若想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑片P向B(A/B)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V;記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I-U圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W.
(4)小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路,閉合開關(guān),移動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表示數(shù)為零,電流表有示數(shù),原因可能是小燈泡短路.

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12.春節(jié)期間曉陸與家人到新政機(jī)場乘坐飛機(jī)外出旅游,在候機(jī)廳聽到從廣播里播報(bào)的航班 信息.使聲音從廣播里傳出,可以改變聲音的響度.細(xì)心的曉陸發(fā)現(xiàn)機(jī)場天花 板上凹凸不平的裝飾板,如圖所示,請(qǐng)你用物理知識(shí)分析這樣做的好處是防止聲音同時(shí)反射,減弱噪聲.

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部件名稱 單位 數(shù)量 型號(hào)
 太陽能電板 套 1 24V  280W
 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 臺(tái) 1 24V  300W
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(2)兩只LED燈正常發(fā)光時(shí),通過光控開關(guān)S的電流為5A.
(3)國家發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)顯示,每燃燒1t標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000kW•h,排放二氧化碳2.61t.假如傳統(tǒng)路燈消耗的電能來自燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電,用此套路燈替換400W、每天工作10h的傳統(tǒng)路燈,則每套路燈1年(365天)可減少1.27t二氧化碳的排放.
(4)假如蓄電池充滿電后太陽能電板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)都停止工作,則消耗蓄電池一半的電能(設(shè)蓄電池對(duì)外供電時(shí)其電壓不變)可使2只LED燈正常發(fā)光12h.

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17.下述現(xiàn)象與列出的物理知識(shí)不相關(guān)的是( 。
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