【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3．小燈泡的額定功率是。，額定功率不大于1 W的小燈泡功率的實(shí)物連接圖。（1）在小明連接好的電路中存在錯(cuò)誤或不妥之處，請(qǐng)你找出其中的兩處∶①_____________________；② _______________________。（2）改正錯(cuò)誤和不妥之處后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均有示數(shù)，但小燈泡不亮，可能的原因是______（填寫(xiě)選項(xiàng)中的字母）。A．小燈泡短路B．連接小燈泡的導(dǎo)線接觸不良C．滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)大（3）小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，依次正確讀取三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，隨手寫(xiě)在了草稿紙上（如圖乙所示）。下表是小明在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的記錄數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的表格，請(qǐng)你補(bǔ)出陰影處所缺的內(nèi)容。次數(shù)小燈泡兩端電壓U/V通過(guò)燈絲電流I/A小燈泡的電功率P/W_____123分析數(shù)據(jù)后得到小燈泡的額定電流為_(kāi)__ A，額定功率為_(kāi)_______W。（4）實(shí)驗(yàn)后，小明將一只5Ω的定值電阻與標(biāo)有“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電壓恒定為3V的電源上，請(qǐng)你幫小明計(jì)算出滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為_(kāi)____W?！敬鸢浮炕瑒?dòng)變阻器連接成兩個(gè)下接線柱 電流表正負(fù)接線柱接反了 C 亮度 【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]小明連接好的電路中存在錯(cuò)誤或不妥之處，其中滑動(dòng)變阻器連接成兩個(gè)下接線柱，電流表正負(fù)接線柱接反了。(2)[3]改正錯(cuò)誤和不妥之處后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均有示數(shù)，但小燈泡不亮，可能的原因是滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)大，電路電流過(guò)?。欢襞荻搪穭t電壓表無(wú)示數(shù)，連接小燈泡的導(dǎo)線接觸不良則電流表無(wú)示數(shù)；故選C。(3)[4]小明在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的表格，陰影處所缺內(nèi)容應(yīng)為小燈泡的發(fā)光情況。[5][6]分析數(shù)據(jù)可知，小燈泡兩端電壓越大，則通過(guò)的電流也越大，在記錄數(shù)據(jù)中居中，額定功率為P=UI=180。=(4)[7]實(shí)驗(yàn)后，小明將一只5Ω的定值電阻與標(biāo)有“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電壓恒定為3V的電源上，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入阻值與定值電阻相同時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗功率最大，為14．(3)[4]小敏的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，原因是小燈泡在不同電壓下的電功率是不同的，所以不能取平均值減小誤差。小華用圖1所示電路來(lái)測(cè)量小燈泡的電功率（部分器材的規(guī)格已標(biāo)明）(1)圖1是小華正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路。請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處∶①____；②____?(2)閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小華發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)始終為3V，而電流表示數(shù)始終為零，已知僅導(dǎo)線發(fā)生故障，則圖1中導(dǎo)線____（選填“①”?“②”或“③”）發(fā)生了____ （填寫(xiě)故障名稱）(3)小華進(jìn)行了六次實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在UI圖像中描點(diǎn)，得到小燈泡兩端的電壓與電流的關(guān)系圖像如圖2所示，則根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)和圖像可知∶①小燈泡的額定功率為_(kāi)___W?②實(shí)驗(yàn)中所使用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格可能為_(kāi)___A．5Ω 2A B．10Ω 2A C．20Ω 1A D．30Ω 1A(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小華繼續(xù)對(duì)滑動(dòng)變阻器兩端電壓與通過(guò)它的電流關(guān)系進(jìn)行了探究，則他畫(huà)出的UI圖像應(yīng)為圖3中的虛線____（選填“①”?“②”或“③”），你選擇的依據(jù)是____?【答案】①開(kāi)關(guān)未斷開(kāi) ②滑動(dòng)變阻器滑片未移至阻值最大端左端 ① 斷路 ① ②D ① “小燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端電壓之和保持不變”或“小燈泡兩端電壓變化量和滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化量始終相等” 【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]連接電路時(shí)為了保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片要滑到阻值最大處，所以圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處∶①開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；②滑動(dòng)變阻器滑片未移至最左端（阻值最大處）。(2)[3][4]閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小華發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)始終為3V，而電流表示數(shù)始終為零，已知僅導(dǎo)線發(fā)生故障，則圖1中導(dǎo)線①發(fā)生了斷路。(3)[5][6]根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)和圖像可知∶①，所以小燈泡的額定功率為P額=U額I額==②，所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U滑=UU燈==此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為R===25Ω 1A。15．[7]在實(shí)驗(yàn)步驟②中，在將開(kāi)關(guān)撥至“2”時(shí)，不小心將滑片向右移動(dòng)了少許，變阻器連入電路的阻值變大，由串聯(lián)電路的分壓原理知，變阻器分得電壓變大，R0和燈泡分得的電壓都會(huì)變小，由知，測(cè)出的小燈泡額定功率比真實(shí)值偏小。在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω．(l)在圖甲中，有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接完整_______．(2)閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡不亮，電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表有較大的示數(shù)．經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了_______（選填“短路”或“斷路”）．(3)移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為_(kāi)_____V；此時(shí)要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)持滑片P向 _________（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的 I－U圖像。(4)由圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率是______ W．(5)完成上述測(cè)量后，不用電壓表，用如圖所示的電路也可測(cè)量已知額定電流的小燈泡的額定功率，已知小燈泡的額定電流為I額，定值電阻的阻值為R0．實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)補(bǔ)充完整：① _________________ ；②閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2．記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；③小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額=________ ．【答案】 斷路 右 閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為I額 P額=R0（I－I額)I額 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I＝ ＝所以電流表選用小量程，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，如下圖所示：(2)[2]電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路；(3)[3][4]電壓表使用0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V。要使燈泡正常工作，就要減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻要減小，滑片向右端移動(dòng)。(4)[5]從圖象得知，P＝UI＝＝(5)[6][7]①閉合開(kāi)關(guān)S、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P,使電流表示數(shù)I1＝I額；②閉合開(kāi)關(guān)S、S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；③算出小燈泡的額定功率．定值電阻R0的電流為I0＝I?I額定值電阻R0的電壓為U＝I0R0＝(I?I額)R0因?yàn)闊襞輧啥说碾妷旱扔诙ㄖ惦娮璧碾妷?，所以燈泡的額定電壓功率為16．（5）若小燈泡的額定電流為I0＝2I1，假設(shè)燈泡的阻值不變，則P額＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1．由于燈泡的阻值不是定值，且燈泡的阻值會(huì)隨溫度的升高而變大，所以，當(dāng)燈泡在正常工作時(shí)，燈泡的阻值變大，則額定功率P0＞P額＝4P1，所以最有可能的額定功率值為P0＝5P1．故選D．小明利用如圖1所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率。所用器材：、電池組（二節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為3V）、電壓表一塊、滑動(dòng)變阻器（10? 2A）、定值電阻（R0=5?）、開(kāi)關(guān)三個(gè)和導(dǎo)線若干。（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖2中的實(shí)物電路按照?qǐng)D1所示的電路圖連接完整。（_____________）（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片滑到____________（選填“左”或“右”）。（3）連接完電路后，小明只閉合S、S1時(shí)，移動(dòng)滑片P，電壓表示數(shù)發(fā)生改變：只閉合S、S2時(shí)，移動(dòng)滑片P，小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進(jìn)行電路故障檢測(cè)，把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端，測(cè)試結(jié)果如下表所示。則電路中一定存在的故障是____________。（填寫(xiě)序號(hào)）測(cè)試元件燈泡L 開(kāi)關(guān)S2電壓表無(wú)示數(shù)有示數(shù)①燈泡L處斷路 ②燈泡L處短路 ③開(kāi)關(guān)S2處斷路（4）排除故障后，小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。①只閉合S、S2，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為_(kāi)___________V②只閉合S、S1，保持滑片P不動(dòng)，③小燈泡的額定功率為_(kāi)___________W.（5）當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時(shí)，燈泡的際功率P實(shí)____________（選填“”、“”或“=”）P額（拓展）小紅通過(guò)課外學(xué)習(xí)知道，干電池有一定的電阻，我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個(gè)物理量來(lái)描述它（如圖所示）于是小紅在小明完成步驟①后，將電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S2時(shí)，則小明實(shí)驗(yàn)中所用電池組的電阻r是____________??！敬鸢浮? 右 ③ ＞ 【解析】【詳解】（1）由電路圖可知，電壓表測(cè)并聯(lián)部分電路兩端的電壓，即測(cè)燈泡兩端的電壓，＜3V，故只需將電壓表的“3”接線柱與開(kāi)關(guān)S1的右接線柱連接即可，如圖所示：（2）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，即滑到右端；（3）①若燈泡L處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故①不符合題意；②若燈泡L處短路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表無(wú)示數(shù)，將電壓表與開(kāi)關(guān)S2并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表仍然無(wú)示數(shù)，故②不符合題意；③若開(kāi)關(guān)S2處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表無(wú)示數(shù)，將電壓表與開(kāi)關(guān)S2并聯(lián)，只閉合S、S2時(shí)，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故③符合題意；（4）①只閉合S、S2，R與L串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)U額=，此時(shí)燈泡L正常發(fā)光；②只閉合S、S1，R與R0串聯(lián)，此時(shí)電壓表測(cè)R0兩端的電壓U0=，則有：，即：，解得：R滑=Ω；③燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑′=UU額==，由歐姆定律和串聯(lián)電路電流規(guī)律得到此時(shí)電路中的電流：I= I滑==，則小燈泡的額定功率：P額=U額I==；（5）當(dāng)電阻不變時(shí)，由P=可知，電壓變?yōu)樵瓉?lái)的一半，功率變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一，由于燈泡的電阻是變化的，當(dāng)電壓減小時(shí)，功率減小，電阻也減小，故當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓為額定電壓一半時(shí)，由P=可知，小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)＞P額?！就卣埂?7．PL＝UL′I′＝＝。在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小碩選用如下器材：電壓恒為5V的電源阻值為5Ω、100Ω、200Ω的定值電阻，規(guī)格為“30Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器，電流表電壓表，開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線（1）如圖甲所示為小碩連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)前發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接正確．（_________）（2）改正錯(cuò)誤后，用開(kāi)關(guān)試觸，發(fā)現(xiàn)電壓表指針迅速擺到表盤(pán)最右端，電流表指針幾乎未動(dòng)．小碩分析可能是定值電阻發(fā)生了_____故障．（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為_(kāi)____V．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開(kāi)關(guān)，應(yīng)將滑片向_____（填“左”或“右”）移動(dòng)，使電壓表示數(shù)與第一次實(shí)驗(yàn)示數(shù)相同此時(shí)電流表示數(shù)應(yīng)為_(kāi)____．（4）在探究過(guò)程中，小碩發(fā)現(xiàn)，為了保持定值電阻兩端電壓不變，只要滑動(dòng)變阻器連入電路阻值與電路中定值電阻阻值之比為_(kāi)____即可．（5）多次實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成_____．（6），已知定值電阻R0的阻值為10Ω，電源電壓未知且大于小燈泡的額定電壓．①開(kāi)關(guān)S1接b，S2接d，則電源電壓為_(kāi)____V．②開(kāi)關(guān)S1接a，S2接c，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為_(kāi)____A，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光．③開(kāi)關(guān)S1接b，S2接c，使滑動(dòng)變阻器的滑片_____（填“移到上端”、“保持不動(dòng)”或“移到下端”），．④小燈泡額定功率P額＝_____W．【答案】 斷路 2 右 3：2 反比 6 保持不動(dòng) 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]原電路中，電流表與電阻并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的，電流表應(yīng)與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示： (2)[2]用開(kāi)關(guān)試觸，電壓表指針迅速擺到表盤(pán)最右端，電流表指針幾乎未動(dòng)，可能是定值電阻發(fā)生了斷路；(3)[3]排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用小量程，其示數(shù)為2V；[4]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)不變；[5]由歐姆定律，電流表示數(shù)應(yīng)為：I＝＝；(4)[6]實(shí)驗(yàn)中保持定值電阻兩端電壓不變，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：U滑=5V﹣2V＝3V，由分壓原理，滑動(dòng)變阻器連入電路阻值與電路中定值電阻阻值之比為U滑:U定=3V:2V=3:2；(5)[7]根據(jù)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；(6)①[8]開(kāi)關(guān)S1接b，S2接d，為定值電阻的簡(jiǎn)單電路，由歐姆定律，則電源電壓為：U＝I1R0＝10Ω＝6V；②[9]開(kāi)關(guān)S1接a，S2接c，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光．③[10]開(kāi)關(guān)S1接b，S2接c，使滑動(dòng)變阻器的滑片保持不動(dòng)，．