测定小灯泡额定功率的实验器材如下图所示,小灯泡上标有“2.5V”的字样,它的电阻约10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把上图中的器材连接成实验电路(导线不要交叉)
(2)小华闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,且电压表有示数、电流表示数始终为零。造成这种故障的原因是 。
(3)排除故障后,小华通过实验得到的实验数据如下表。请你帮助小华计算、分析实验数据。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
小灯泡两端的电压U/V |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
通过小灯泡的电流I/A |
0.08 |
0.10 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.22 |
小灯泡消耗的功率P/W |
0.4 |
0.1 |
0.2 |
0.36 |
|
0.616 |
小灯泡的发光亮度 |
不发光 |
很暗 |
较暗 |
较亮 |
正常发光 |
很亮 |
①小灯泡L的额定功率为 W。
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是
③小华通过表中的数据,求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值,发现这几个电阻值相差较大。其主要原因是
④如求出不同发光状态下的电阻值的平均值作为小灯泡正常发光的电阻。他的方法是_______的(选填“正确”、“不正确”)
在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
导体的电阻与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如图的表格所示:
编号 |
材料 |
长度/m |
横截面积/mm2 |
A |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
B |
镍铬合金 |
1.0 |
0.5 |
C |
镍铬合金 |
0.5 |
1.0 |
D |
锰铜合金 |
0.5 |
0.5 |
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为_______两根电阻丝;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想________(填序号);现分别将A和D两电阻丝接入图中电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,______________________________.
(2)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就__________了输电线的电阻,从而可以________输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”).
总结本学期所做的物理探究实验会发现:
(1)当要研究的物理量不易被直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来,这种研究物理问题的方法是__________.
如:图甲的实验是通过观察__________,间接的知道物体动能的大小.图乙的实验是通过观察__________,间接比较两个电阻丝产生的热量的多少.
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用控制变量法.
如:图甲的实验中,使用同一个球就是为了控制_________不变,探究动能大小与__________的关系;图乙中将两个电阻串联起来,就是为了控制___________不变,探究电流产生的热量与__________的关系.
(3)有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验.
如:图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材,我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关;图乙中如果再增加一个____________,我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了.
在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图15是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
钩码总重G(N) |
钩码上升高度h(m) |
测力计拉力F(N) |
测力计移动距离s(m) |
5 |
0.05 |
1.4 |
0.15 |
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为_______J,人做的总功为______J.
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是____________________;结合测力计放大图15,可知小强的错误是_________________.
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该是__________.
小明和小红利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。乙烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小。
(1)实验中用到的测量仪器除温度计外,还需要______________________________。
(2)实验前,小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题,你认为合理的解释是:________________________________________。
(3)实验中,小明和小红发现__________烧瓶中温度计的示数升高快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越____________________,产生的热量越多。
(4)最后,小明和小红又利用此装置,添加了必要的器材,探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”,他们控制通电时间相等,调节滑动变阻器改变__________,观测其中一根电阻丝所在煤油温度的变化,从而得出结论。
(5)小明提议利用该装置改成“比较水和煤油比热容的大小”的实验。则他们应如何替换上述实验中的器材?请你写出具体的替换方案。
在“测定额定电压为3.8V小灯泡额定功率”中,
(1)某同学在连接实验电路时还有导线未接上,如图所示,请你用笔画线代替导线,正确完成电路连接。
(2)连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数。请写出一种可能的故障原因:______________________________。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表示数为3V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向__________(选填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为__________V时,小灯泡正常发光,此时电流表的指针位置如图所示,则小灯泡的额定功率是__________W,正常发光时的电阻为__________Ω。
(4)实验结束后,某同学想利用连接好的电路研究电流与电压的关系,他__________(选填“能”或“不能”)得出正确的结论。