好好学习,天天向上,物理好资源网(原物理ok网)欢迎您!
当前位置:首页 > > 信息公告 > 内容页

物理必考小明在使用自家吊扇时发现.当调速器打在1档时电风扇转得最快.

2024-01-17 21:21:06信息公告667

小明在使用自家吊扇时发现,当调速器打在1档时电风扇转得最快,调速器不发热.当调速器打在2、3、4、5档时电风扇转速逐渐变慢,调速器发热.但是在相同的时间内,调速器发热情况,不是档位越高时发热越多;也不是档位越低时发热越多.而是3、4档比2、5档发热量要多.PYt物理好资源网(原物理ok网)

小明和同学小红有以下猜想:PYt物理好资源网(原物理ok网)

1.两人都认为,电风扇的调速器相当于一个变阻器,它与电风扇串联.通过调节调速器,可以改变调速器的电阻,从而改变电流,起到调速的作用.PYt物理好资源网(原物理ok网)

2.小明认为,电热与电阻成正比,所以调速器电阻调得越大,发热功率越大.他认为调速器调到3、4档时电阻大.小红则认为,电热与电流的平方成正比,所以调速器电阻调得越大,电流越小,发热功率越小.因此她认为调速器调到2、5档的电阻大.PYt物理好资源网(原物理ok网)

为了验证上述猜想,他们找来了以下材料:小灯泡(4V 2W)、定值电阻(8Ω)、开关、滑动变阻器(1A 20Ω)各一只.电流表和电压表各一只.蓄电池(6V)、导线若干.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(1)为了验证猜想1,小明建议用小灯泡代替电风扇,用滑动变阻器代替调速器;小红建议用定值电阻代替电风扇,用滑动变阻器代替调速器.你认为谁的方法好?说说你的理由.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(2)为了验证猜想2,他们决定用定值电阻(代替电风扇)和滑动变阻器(代替调速器)串联.请你帮他们在方框内设计一个电路图.正确连线后,实验得到下表数据,请你帮他们将未处理完的数据补充完整.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(3)分析上表数据,第一、二、三、四次分别相当于调速器的2、3、4、5档位,由此可知,猜想2中小明和小红的说法都是________的(选填“正确”或“错误”).分析数据可知:随着滑动变阻器阻值的增大,变阻器的发热功率的变化是________.PYt物理好资源网(原物理ok网)

变阻器的U/VI/A变阻器阻值R/Ω变阻器功率P/W
第一次20.541
第二次2.80.47
第三次3.60.3 1.08
第四次40.25161

试题答案

解:(1)电风扇内部线圈是铜线绕成的,铜丝电阻受温度影响很小,PYt物理好资源网(原物理ok网)

定值电阻阻值受温度影响较小,PYt物理好资源网(原物理ok网)

灯丝电阻受温度影响较大,PYt物理好资源网(原物理ok网)

所以用定值电阻代替电风扇,所以小明的方法好.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(2)定值电阻代替电风扇,滑动变阻器代替调速器,PYt物理好资源网(原物理ok网)

要探究滑动变阻器的功率跟电流、电阻的关系,电压表并联在滑动变阻器两端测电压,电流表串联在电路中测电流,开关控制电路串联在电路中.如图:PYt物理好资源网(原物理ok网)

P=U'I'=2.8V×0.4A=1.12W,PYt物理好资源网(原物理ok网)

R═==12Ω.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(3)滑动变阻器电流减小时,功率先增大后减小,小红说法错误,PYt物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器电阻增大时,功率先增大后减小,小明说法错误.PYt物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)小明的方法好,定值电阻和电风扇的电阻受温度影响比较小.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(2)电路图如上图;PYt物理好资源网(原物理ok网)

变阻器的U/VI/A变阻器阻值R/Ω变阻器功率P/W
第一次20.541
第二次2.80.471.12
第三次3.60.3 121.08
第四次40.25161
(3)错误;先变大后变小.PYt物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)从定值电阻、灯丝电阻、电风扇电阻受温度变化来考虑.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(2)猜想2是探究调速器发热功率与电阻、电流的关系,调速器控制电风扇与电风扇串联,电流表串联在电路中,测量电流,电压表并联在调速器两端测调速器电压,求调速器的电阻.PYt物理好资源网(原物理ok网)

实验时,滑动变阻器代替调速器,定值电阻代替电风扇,开关串联在电路中控制电路.PYt物理好资源网(原物理ok网)

知道电压和电流,根据P=UI求功率,根据R=求电阻.PYt物理好资源网(原物理ok网)

(3)从数据分析,电流越小时,电阻变大时,从功率大小的变化判断小明和小红的说法.PYt物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了温度对电阻的影响、设计电路、处理数据的能力、总结实验规律.对实验数据进行正确处理,对学生的要求提高了一个梯度,体现了实验考查的目的是提高学生的能力.PYt物理好资源网(原物理ok网)