某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压为6 V)、电流表(0~0.6 A 0~3 A)、电压表(0~3 A 0~15 A)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5 A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(500Ω 1 A)。同学们设计的电路如图甲所示:
(1) 最合适的滑动变阻器应选用__________(填“R1,”“R2”或“R3”)。
(2) 实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是___________。
(3) 经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表与电压表的示数如图丙所示,则此时通过小灯泡的电流是______A,灯泡两端的电压是_______V,此时小灯泡的电阻是____________Ω (电阻计算的结果保留二位小数),灯泡的实际功率是____________W。
(4) 改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丁),根据图象提供的信息,算出小灯泡的额定功率为__________W。
(5) 此电路_________(选填“能”或“不能”)研究电流与电压的关系。
在做“测量小灯泡的额定功率”实验时,⑴已知小灯泡的额定电压为3.8V,额定功率小于2W,实物图如图12所示,请你在实物图上用笔画线代导线替他连接好实物图(要求正确选择电压表和电流表的量程)。
⑵某同学在连接滑动变阻器时,由于接线错误使得滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,现就下面两种情况,
请你判断该同学是如何连接的?
第一种情况:小灯泡较亮时。
第二种情况:小灯泡较暗时。
⑶在正确连接电路并移动变阻器使小灯泡正常发光时,电流表示数如图13所示,能否知道小灯泡的额定功率是多少。
暑假,几位同学到野外游玩,到了一个岩洞洞口时,带的手电筒出了故障,里面黑呼呼的,还有“呜---呜-----”的声音传出,好奇的小勇想进出看看,但又有点怕,聪明的小慧将包里的小镜子举在手上说“我可以让洞里面变亮!”
⑴请在图11中画出小慧是如何使洞里面变亮的.
⑵岩洞里的“呜---呜-----”的声音是什么原因产生的?
⑶小胜在修手电筒,拆开灯头,只是将灯泡拧紧了一点,手电筒就亮了.由此请你判断手电筒出
了什么故障?
赵小刚为了验证自己的第一种猜想,于是将整个电路断开,仔细检查所有的接头处,并对其进行加固,用绝缘胶布将其包好.检查完毕后,重新接上电源,但电灯“忽明忽暗”的现象仍然没有得以解决.于是他否定了第一种猜想.
赵小刚为了验证他的第二种猜想,找到物理老师,从实验室里借来了实验仪器,想用实验的方法来研究产生这种现象的原因.他首先模仿家庭电路中的走线情况,连接了一个最简单的电路以便实验.(如图13)
(1)请你帮他还没完成的电路连接完整;
(2)闭合开关,他将滑动变阻器的滑片向边滑动,电压表示数逐渐变,小灯泡慢慢变亮.接着又反方向移动滑片,电压表示数逐渐变,小灯泡又逐渐变暗.赵小刚说:“电灯忽明忽暗是由于造成的”,由此,对其第二个猜想得以验证.
(3)赵小刚看到小灯泡上标有“3.8V,1.15W”的字迹.于是,赵小刚在电路中加接了一只电流表继续实验,记录实验数据如下.表格中有一空未完成,请依据图14将其读数填入相应空格内.
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
u(V) |
3.4 |
3.8 |
4.2 |
i(A) |
0.26 |
0.32 |
|
灯泡亮度 |
逐渐变亮 |
由以上表格中的数据,赵小刚很快得出了这只小灯泡的额定功率约为1.1227W.此时他想,在实验中误差是不可避免的,但也不至于相差这么大呀?灯泡上标的额定功率是1.15W,而自己实验求得的灯泡额定功率只有1.1227W,这究竟是什么原因呢?正当他一筹莫展的时候,他恍然大悟.造成其错误的原因是.在一旁看热闹的爷爷此时终于发话了:“家里电灯暗些,说明电压低,这样我每天用电茶壶烧水就可以省电些.”爷爷的话对吗?请简要说明理由: .
农网改造期间,赵小刚同学家里电灯老是忽明忽暗,冰箱的稳压器的指针也大幅度的偏转,还发出“嗒嗒”的响声.正置进入电学部分学习的赵小刚同学想对此现象探究个究竟,于是他结合自己所掌握的有关电路的知识,提出了造成这种现象的两种可能的原因.
一、提出猜想
(1)
(2)
“大树底下好乘凉”,这是一个众人皆知的俗语.通过物理学科的有关知识的学习,两同学发生了分歧:甲同学认为,打遮阳伞与在大树底下一样凉爽,因为都没有受到阳光的直射,起到了遮阳的效果;而乙同学却认为,遮阳伞下比大树底下炎热,这是人们的经验.
(1)你支持谁的观点?支持的理由是什么?
(2)请你帮助他们设计一个实验,来解决他们之间的争辩.(要求写出实验器材和实验方法)