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物理必考李娟同学按如图甲所示设计电路.测标有“2.5V 字样灯泡的功

2024-01-17 06:19:19信息公告527

李娟同学按如图甲所示设计电路,测标有“2.5V”字样灯泡的功率,所连成的实物如图乙所示.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(1)她仔细检查后发现实物连接有误,但只需改变一根导线的连接就能改为如图甲所示的正确电路,请在乙图连接错误的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线改正过来.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(2)如图闭合开关后出现下表所示情况,请你确定她分析可能原因中________正确的.uM6物理好资源网(原物理ok网)

故障现象分析原因
电流表示数为0uM6物理好资源网(原物理ok网)

电压表示数不为0

电压表短路
灯泡断路
滑动变阻器接入C、D两点
(3)她在连接电路的过程中,开关应________,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调到________的位置.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(4)她按实物连接要求连接好后,闭合开关发现灯泡没有发光,接下来她应________.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(5)她在实验时,设计了一个记录数据的表格:uM6物理好资源网(原物理ok网)

实验次数U/VI/AP/W功率平均值
1
2
3
你认为她设计的不妥之处是________.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(6)他在进行实验时,测量数据随意记录在一片纸上,如图丙根据他所测的数据,灯泡正常发光时的功率________W.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(7)根据实验数据,你有什么新发现?在横线上写出新发现:________.你分析导致的原因可能是________.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(8)根据这些数据推理得知,家庭电路中白炽灯灯泡多数是在开关闭合瞬间灯丝烧断,原因是此时电阻________,实际功率________.(填“大小不变”、“大”、“小”)uM6物理好资源网(原物理ok网)

(9)平时我们都没有考虑电流表,电压表的电阻对电路的影响.实际情况电压表的电阻很大,电流表电阻很小.则她所设计的电路中________表对测量结果会产生影响.

试题答案

解:(1)电压表测量灯泡两端的电压,应并联在灯泡的两端,图中电压表与灯泡和滑动变阻器并联了,且正负接线柱连接错误.如下图所示:uM6物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关后,电流表示数为0,电压表示数不为0说明可能的电路故障为电流表短路或电压表并联的部分断路,结合选项可知选灯泡断路.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据电路图连接实物图时,开关处于断开状态,避免连接完最后一根导线,电路中就有电流,可能会损坏电路元件.uM6物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器的滑片处于阻值最大,使电路中的电流最小,对电路起到保护作用.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(4)闭合开关发现灯泡没有发光,接下来她应立即断开开关,检查故障原因.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(5)额定功率是指灯泡两端电压等于额定电压时的功率,当灯泡两端电压不等于额定电压时,根据P=UI求出的功率不是额定功率,uM6物理好资源网(原物理ok网)

所以不能通过求功率平均值的方法来求灯泡的额定功率.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(6)由I=可知,灯泡两端的电压增大时,对应的电流也增大,所以电压1.0V、2.5V、2.8V对应的电流为0.1A、0.2A、0.21A;uM6物理好资源网(原物理ok网)

当U=2.5V时,I=0.2A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(7)由表中数据计算:根据R=可得依次对应的电阻为10Ω、12.5Ω、13.3Ω,对应的功率为0.1W、0.5W、0.588W,uM6物理好资源网(原物理ok网)

由此可知,灯丝的电阻随两端电压增大而增大;灯丝的温度越高,灯丝电阻变大,即灯丝电阻变化的原因是灯丝的温度在变化.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(8)灯丝的电阻随着温度的升高而增大,当开关刚接通时,根据P=可知,此时的实际功率较大,所以此时的白炽灯更容易烧毁.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(9)电压表测量灯泡的实际电压,电流表测量的是电压表和电阻的总电流,所以她所设计的电路中电流表对测量结果会产生影响.uM6物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)如上图所示;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(2)灯泡断路;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(3)断开;阻值最大;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(4)立即断开开关,检查故障原因;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(5)功率平均值;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(6)0.5V;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(7)灯丝的电阻随两端电压增大而增大,灯丝的电阻受温度的影响uM6物理好资源网(原物理ok网)

(8)小;大;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(9)电流.uM6物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)测标有“2.5V”字样灯泡的功率时,灯泡和滑动变阻器组成串联电路,电流表测电流,电压表测量灯泡两端的电压;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(2)电压表有示数说明与电压表串联的电路是通路,电流表无示数说明电流表短路或滑动变阻器并联的部分断路;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(3)为了保护电路,连接电路时,开关处于断开状态,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(4)灯泡不亮的原因有两个:没有电流通过或虽有电流通过、但太小;是否有电流可以由电流表、电压表指针是否偏转确定;uM6物理好资源网(原物理ok网)

虽有电流通过、但太小可以通过调节滑动变阻器来观察灯泡是否发光来判断;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(5)额定功率是指灯泡两端电压等于额定电压时的功率,是固定不变的;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(6)根据图找出额定电压对应的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(7)通过计算电阻大小,说明灯丝电阻大小变化的情况;灯丝电阻变化的原因是灯丝的温度在变化;uM6物理好资源网(原物理ok网)

(8)用电器中实际功率越大,越容易烧毁,结合电阻与温度的关系和P=,从而可以确定白炽灯在刚开灯的瞬间容易烧毁的原因.uM6物理好资源网(原物理ok网)

(9)电压表测量灯泡的实际电压,电流表测量电压表和灯泡的总电流,大于灯泡的电流,会使电阻的测量值偏小.uM6物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电路图正误的判断、电路故障的判断、电功率的计算、实验的评估等,关键是会根据滑片的移动确定灯泡电流与两端电压之间的变化关系、电流表与电压表对实验的影响综合性强,难度较大.uM6物理好资源网(原物理ok网)