电学实验
实验一探究串、并联电路中电流、电压的规律
1.[2020·扬州]如图1所示,在“探究串联电路电压的特点”实验中,某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,记录数据如下表。
图1
U/V U1/V U2/V 2.6 1.3 1.3
(1)该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是 (用题中物理量符号表示)。 (2)实验过程中,若L1灯丝断了,观察到电压表V1示数 ,电压表V2示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)该实验还有待改进,请写出其中一点: 。 2.[2019·淄博]在“探究并联电路中的电流关系”实验中:
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图2甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了。请在这根导线上打“×”,并改正。
图2 1 / 22
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(2)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46 A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。 (3)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电流表位置,将测量数据记录在下表中。
支路电流
实验次数
I1/A
1 2 3
0.30 0.20 0.24
0.16 0.20 0.34
0.46 0.40 0.58
支路电流I2/A
干路电流I总/A
分析数据得出结论:在并联电路中, 。
(4)第1次实验中,发现灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻;若两灯泡灯丝长度相同,灯泡 的灯丝更细。
实验二 探究影响导体电阻大小的因素
3.[2020·凉山州]如图3所示是“探究影响导体电阻大小因素”的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
图3
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法。 (2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体长度的关系。 (3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体 的关系。 (4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体横截面积的关系。 4.[2019·内江]某同学为了探究“电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系”,进行了如下实验操作:
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(1)如图4甲所示是将一段新的电阻丝紧密绕制,用刻度尺测量出它的直径示意图。由此可知,电阻丝的直径为 mm,从而计算出电阻丝的横截面积S。
图4
(2)在实验中,先保持电阻丝的横截面积S和材料不变,探究电阻丝的电阻R与长度L的关系,这种方法叫 (选填“等效替代”或“控制变量”)法。
(3)为了探究电阻丝的电阻R与L的关系,实验室备有以下实验器材: A.电源E(电压U=1.5 V) B.电流表A1(量程0～0.1 A) C.电流表A2(量程0～0.6 A) D.电阻箱R0(阻值0～999.9 Ω) E.待测电阻丝R(阻值约为10 Ω) F.开关一个,导线若干
①为了提高实验的精确程度,在实验中电流表应选的是 (选填器材前的字母代号)。
②把电阻丝拉直后,将其两端固定在刻度尺的接线柱a和b上,在电阻丝上夹一个金属夹P,移动金属夹P的位置,就可改变接入电路中金属丝的长度L,把这些实验器材按如图5所示的电路连接起来。闭合开关S前,电阻箱的阻值应调整到 Ω。
图5
③闭合开关S后,将电阻箱调到适当位置不动,多次改变金属夹P的位置,得到多组I、L的数据。根据实验测
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1𝐼
量数据,以电流的倒数为纵坐标、电阻丝的长度L为横坐标,得出图像如图6所示。根据实验图像说明,横截面积S相同的同种材料的电阻丝,接入长度L越长,电流I越小,电阻R 。
图6
④该电阻丝1 cm长度的阻值为 Ω。 实验三 探究电流与电压、电阻的关系
5.[2020·泰州]在“探究电流与电压关系”实验中,小明所用电路如图7所示。
图7
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。要求:开关闭合前无需移动滑片。
(2)闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,小明检查发现仅1根导线有故障,则故障为 。 A.导线④断路 C.导线②断路
B.导线③断路 D.导线①断路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为1 V时,读出电流表示数并记录在下表中;继续移动滑片,分别读出电阻两端电压为2 V和3 V时电流表的示数,并依次记录在表格中。
实验序号
1 2
U/V 1.0 2.0 4 / 22
I/A 0.20 0.40
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3
3.0
0.58
(4)分析表中数据,可得出的结论是 。
(5)实验结束,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到:处理数据时,第3组数据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异,他和同组小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 (写具体操作),减小此因素对测量结果的影响。
6.[2020·重庆]图8甲是“探究电流与电压关系”的实验电路,三个小组的同学分别用5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值电阻进行探究。
图8
(1)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整。(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大)
(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为 V。
(3)将不同小组的数据汇总后,得到下表中的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成 比。
R1=5 Ω
R2=10 Ω
R3=15 Ω
U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 1.2 1.8 2.2 2.6 1.5 1.8 2.1 2.4
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0.10.20.30.40.10.10.20.20.10.10.10.1I/A
6 0 0 0 2 8 2 6 0 2 4 6
(4)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:
①若保持定值电阻两端的电压为1.5 V不变,在上表的数据中有 组可用于分析。
②为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个30 Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5 V,其原因是滑动变阻器的最大值太 (选填“大”或“小”)。该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是 (选填下列选项前的字母)。 A.10 Ω 3 A B.20 Ω 2 A C.50 Ω 1 A
7.[2020·达州]在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电压恒为4.5 V的电源,五个定值电阻R1(5 Ω)、R2(10 Ω)、R3(15 Ω)、R4(20 Ω)、R5(25 Ω),标有“50 Ω 1 A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3 V、0~15 V)、电流表(0~0.6 A)、开关各1只,导线若干。
(1)小赵同学设计了如图9甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是 。
图9
(2)排除电路故障后所用电阻规格不变,将滑动变阻器的滑片P移到最 端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数应为 A。
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图像,如图乙所示,由图像可得出的结论是 。
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(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数 (选填“大于”或“小于”)2.5 V,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求。 (5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。
(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压表示数为2.5 V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则P1∶P5= 。
实验四 电阻的测量(含电阻的特殊测量)
8.[2020·凉山州]“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图10甲所示的电路。
图10
(1)该实验的原理是 ,此实验在连接电路时开关应处于 状态。
(2)若实验中小灯泡正常发光时,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(3)图丁是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图像,由图像可知:通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响,并非一个定值。 9.[2020·陕西改编]如图11甲所示是小明测量未知电阻阻值的实物图。
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图11
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0 V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,本次测得R1的阻值为 Ω。
(3)现有另一个未知电阻R2(阻值约为400 Ω),若仅将图甲中的R1替换为R2,其他器材和电路连接不变,则不能测出R2的阻值,其原因是实验中 表无法读数。
(4)小红设计了如图丙所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。 ①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1; ②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2; ③电阻R2= (用U1、U2、R0表示)。
(5)评估小明和小红的两组实验,使用小明组实验的优点是 。
10.[2020·荆门]学习了“电阻的测量”后,小华同学设想将电流表改装成可直接测量电阻的仪表,并设计了如图12甲所示的电路,M、N是连接待测电阻的接线柱。电流表选定量程为0~0.6 A,电源电压为6 V。
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图12
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。
(2)将M、N直接用导线相连,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表满偏(示数为0.6 A),此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω,此后保持滑片P的位置不变。
(3)在M、N之间接入一个电阻,电流表的指针位置如图乙所示,则电流的大小为 A,接入电阻的阻值为 Ω。
(4)综上可知,若通过电流表的电流为I,M、N之间接入电阻的阻值表达式为R= (用题目给定量、计算已得量表示)。依据R与I的对应关系,将电流表表盘上的刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的仪表。将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,仪表盘上的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。 实验五 测量小灯泡的电功率
11.[2020·宁夏改编]在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,小灯泡正常发光时的电阻约为10 Ω。
(1)请你用笔画线代替导线将图13甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,其连入电路的电阻变大,连线不得交叉。
图13
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则故
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障原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U关系图像,根据图像信息:
①小灯泡的额定功率是 W。
②小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 ③发现灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是 。
(4)滑动变阻器的滑片P移动一段距离,设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,则ΔU1 (选填“>”“<”或“=”)ΔU2。
(5)该实验小组的同学们想进一步了解发光二极管的发光情况。于是把电路恢复实验前状态,将小灯泡换成二极管。闭合开关,移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时,记下电流表的示数I2和电压表的示数U2,则U2I2 (选填“>”“<”或“=”)U1I1。(U1、I1分别为小灯泡的额定电压与额定电流) 12.[2020·广东]小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想:台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小,为此他设计了如图14甲所示的电路进行探究,已知电源电压为4 V并保持不变,电压表(0~3 V)2个,电流表(0~0.6 A),滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,小灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
图14
(1)电路中a是 表,b是 表。
(2)实验中,小灯泡正常发光时电流表的示数为 A。
(3)根据实验数据,绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像如图乙所示,由图可知:小灯泡的电功率(亮度)变大时,滑动变阻器的电功率 。
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(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的,在确保电路中各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的电功率变化范围是从 W至 W。
13.[2020·镇江]小华用如图15所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
图15
(1)图甲是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:① ;② 。
(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3 V,而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障,则图甲中导线 (选填“①”“②”或“③”)发生了 (填写故障名称)。 (3)排除故障后,小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知: ①小灯泡的额定功率为 W。
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。(填字母序号) A.5 Ω 2 A B.10 Ω 2 A C.20 Ω 1 A
D.30 Ω 1 A
(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线 (选填“①”“②”或“③”),你选择的依据是 。
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14.[2020·泰州](1)如图16甲所示是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8 V。
图16
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至如图甲所示位置,电压表示数为2 V,为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。
②当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额= A,额定功率P额= W。
(2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流,设计了如图丙所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤
:
①闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点 ,移动滑动变阻器滑片, ;
②开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应 (填滑动变阻器滑片位置的变化情况),读出电压表示数为U;
③写出Rx的表达式:Rx= (用所测物理量和已知量的符号表示)。
15.[2020·自贡]某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线,完成如图17甲所示的实物电路的连接。
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图17
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处于 的位置。闭合开关S后,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动。产生这一现象的原因可能是 。
(3)排除故障后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I-U图像。据图可知,小灯泡的额定功率为 W。
(4)现将该小灯泡与一个10 Ω的定值电阻串联后接入电压为3 V的电源两端,此时小灯泡的实际功率是 W。
16.[2020·辽阳]利用所学的知识,完成下面的电学实验。 (一)探究电流与电压、电阻关系:
(1)小霞连接了如图18甲所示的部分实验电路,请用笔画线代替导线,将电源正确接入电路。
图18
(2)连接好电路,用开关试触,发现电压表指针能转到表盘右侧无刻度处,电流表指针几乎不动。
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故障原因可能是定值电阻发生 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,正确进行实验,测得三组实验数据,如下表所示。分析表中数据,可得出结论:在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A
1 1.0 0.1
2 2.0 0.2
3 3.0 0.3
(4)小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻,保持电源电压6 V不变,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图像并得出结论。
①实验中小霞选取的滑动变阻器是 (选填“60 Ω 0.5 A”“30 Ω 1.0 A”或“20 Ω 1.2 A”)。结合所选的滑动变阻器,把三个定值电阻分别接入电路完成实验,电阻两端控制不变的电压最大是 V。 ②把5 Ω和20 Ω的电阻分别接入电路,控制电阻两端的电压不变,先后两次滑动变阻器的电功率之比是 。
(二)测量额定电流为0.5 A小灯泡L1的额定功率:
小霞选用了一只电压表,一个“6 V 3 W”的小灯泡L2,设计了如图19Ⅰ所示的实验电路,其中电源电压恒为12 V,请完成下面实验步骤:
图19
(1)如图Ⅰ所示,图中a、b处虚线框内,分别为电压表或开关S2,则在a框内应是 。
(2)正确选择元件并连接电路后,闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为 V,此时小灯泡L1正常发光。
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(3)再闭合开关S、S2,断开S1,滑动变阻器滑片的位置不变,读出电压表示数如图Ⅱ所示,为 V。 (4)则小灯泡L1的额定功率为 W。
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【参考答案】
1.(1)U=U1+U2 (2)变大 变小
(3)应更换不同规格的灯泡,进行多次测量
[解析] (2)实验过程中,若L1灯丝断了,则相当于将电压表V1串联在电路中,电压表V1示数为电源电压,示数变大,电压表V2示数变小。(3)该实验只通过一组数据,得出的结论不具有普遍意义,应更换不同规格的灯泡,进行多次测量。 2.(1)如图所示
(2)如图所示
(3)干路中的电流等于各个支路的电流之和 (4)小于 L2 3.(1)转换 (2)b、c (3)材料 (4)b、d 4.(1)0.8 (2)控制变量
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(3)①B ②999.9 ③越大 ④0.3
[解析] (1)根据刻度尺读出20匝的电阻丝的长度为L=1.60 cm=16.0 mm, 则电阻丝的直径为d=𝑛L=20×16.0 mm=0.8 mm。 5.(1)如图所示
1
1
(2)B
(4)当电阻的阻值一定时,电流随着电压的增大而增大(答案合理即可) (5)温度变化导致R阻值变大 及时断开开关
[解析] (2)若导线④断路,则电流表和电压表都没有示数,故A不符合题意;若导线③断路,则电流表有示数,电压表无示数,故B符合题意;若导线②断路,则电流表没有示数,电压表有示数,故C不符合题意,若导线①断路,则电流表和电压表都没有示数,故D不符合题意。 6.(1)如图所示
(2)断路 1.8 (3)正
(4)①2 ②小 B
[解析](4)②为了保持定值电阻两端的电压为1.5 V不变,则滑动变阻器两端的电压应保持3 V-1.5 V=1.5 V不变;由“串联分压”可知,滑动变阻器接入电路的电阻应与定值电阻的阻值相等,当滑动变阻器最大阻值小于定值电阻时,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调到1.5 V,所以原因是滑动变阻器的最大阻值太小。由以上分析可知,所用滑动变阻器的规格不可能是“50 Ω 1 A”。但该小组所使用的滑动变阻器能完成其他
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各组实验,且所选定值电阻的阻值越大,滑动变阻器接入电路的电阻也越大,则能完成其他各组实验的滑动变阻器的阻值至少为15 Ω,故只有B符合题意。 7.(1)R1短路 (2)右 0.5
(3)当导体两端的电压保持不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比 (4)大于 右 (5)4 (6)5∶1
[解析](1)由图甲可知,电阻R1和滑动变阻器R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关时,电流表有示数,则电路中出现短路,而电压表无示数,因故障只出现在R1和R上,那么是电阻R1短路了。 (3)由图乙知,当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(5)实验中,定值电阻两端的电压保持不变,那么滑动变阻器两端的电压也保持不变,当定值电阻更换的阻值越小,据串联电路的特点,滑动变阻器接入电路的阻值也越小时。所以,当R1=5 Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中的电流I=0.5 A,那么滑动变阻器允许接入电路的最小电阻R min=𝑈
𝑈滑𝑈-𝑈4.5V-2.5V
1𝐼
=𝐼
=0.5A
=4 Ω。
8.(1)R=𝐼 断开 (2)12.5 (3)温度
[解析] (2)图乙中电压表使用小量程,分度值为0.1 V,示数为2.5 V;图丙中电流表使用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A,则小灯泡正常发光时的电阻R=𝐼=0.2A=12.5 Ω。 9.(1)右 (2)0.16 12.5 (3)电流
0
(4)𝑈2-𝑈
1
2
𝑈2.5V
𝑈𝑅
(5)可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,减小误差
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𝑈1'𝐼
2V
[解析] (2)由图乙可知,电流表的示数为0.16 A,R1的阻值R1==0.16A=12.5 Ω。
(4)①闭合S1,断开S2时,电压表直接串联在电路中,电压表的示数U1即为电源电压;②闭合S1、S2时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,为U2;③则电阻R2=2=𝑈1-2𝑈2=𝐼2
𝑅0
𝑈𝑈
𝑈2𝑅0
𝑈1-𝑈2
。
10.(1)B (2)10 (3)0.1 50 (4)𝐼-10 Ω 不均匀
[解析] (1)为了保护电路,闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器阻值最大处,由图甲可知,滑片P应置于B端。 (2)电源电压6 V,将M、N直接用导线相连,电流表示数0.6 A,根据欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=𝐼=0.6A=10 Ω。
A
6V
𝑈6V
11.(1)如图所示
(2)小灯泡被短路
(3)①0.5 ②增大 ③温度 (4)= (5)<
[解析] (2)电流表有示数,说明电路是通路,发现小灯泡不发光,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡被短路。
(5)发光二极管将电能转化为光能的效率更高;而小灯泡发光时,电能一部分转化为光能,还有一部分转化为内能。当二极管和小灯泡发光的亮度相等时,小灯泡消耗的电能就较多,故而U2I2 word版 初中物理 12.(1)电流 电压 (2)0.5 (3)先变大后变小 (4)0.2 1.8 [解析](4)根据欧姆定律可知,灯丝的电阻RL=𝑈额2(2.5V)2𝑃额 =1.25W=5 Ω。 当电压表b的示数为3 V时,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压为UL=U-UV=4 V-3 V=1 V,则小灯泡的最小功率Pmin=𝑅=L2𝑈L(1V) 2 5Ω =0.2 W。 1 1 小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的4,则小灯泡能承受的最大电流为ILmax=(1+4)I14 额 =(1+ )×0.5 A=0.625 A>0.6 A,即超过了电流表的量程,则电路中的最大电流为0.6 A,所以小灯泡的最大功率 2 Pmax=𝐼maxRL=(0.6 A)2×5 Ω=1.8 W。 小灯泡的电功率变化范围是从0.2 W至1.8 W。 13.(1)①开关未断开 ②滑动变阻器滑片未移到最左端 (2)① 断路 (3)①0.75 ②D (4)① 小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持3 V不变(或小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等) [解析](1)由图甲可知,电路中的开关未断开,且滑动变阻器的滑片没有调至阻值最大位置处(最左端),这样在接入最后一根导线后,会造成电路中的电流过大,容易损坏电路元件。 (3)①由图乙可知,当小灯泡两端的电压等于额定电压2.5 V时,通过小灯泡的电流时0.3 A,所以小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5 V×0.3 A=0.75 W。 ②由图乙知,当电路中的电流最小为0.1 A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时小灯泡两端的电压为 0.5 V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻R=𝑈-𝑈L3V-0.5V𝐼' =20 / 22 0.1A =25 Ω,则所用滑动变阻器的最大阻值至少为25 Ω, word版 初中物理 所以滑动变阻器的规格可能为“30 Ω 1 A”。 14.(1)①A ②0.3 1.14 (2)①2 使电压表示数为U额 ②保持滑片的位置不动 ③𝑈-𝑈额𝐼额 [解析] (2)①闭合开关S,将S1拨到触点2,此时电压表示数为小灯泡两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额,此时小灯泡正常发光,电路中的电流是I额;②再将开关S1拨到另一触点1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,各电阻的大小和电压不变,小灯泡仍正常工作,此时电压表示数为小灯泡两端电压与Rx两端电压之和,读出电压表的示数为U;③根据串联电路电压的规律,此时未知电阻Rx两端的电压为Ux=U-U额,此时流过未知电阻Rx的电流为I额,则Rx的表达式Rx=𝑈-𝑈额𝐼额 。 15.(1)如图所示 (2)阻值最大 小灯泡断路 (3)0.75 (4)0.2 16.(一)(1)如图所示 21 / 22 word版 初中物理 (2)断路 (3)正比 (4)①“60 Ω 0.5 A” 2.5 ②4∶1 (二)(1)电压表 (2)6 (3)4 (4)2 [解析] (一)(4)①从图乙中可以知道,定值电阻两端的电压始终保持在2 V不变,当定值电阻是20 Ω时,电路中的电流是0.1 A,滑动变阻器两端的电压U滑=6 V-2 V=4 V,此时滑动变阻器接入电路的电阻R2=4V0.1A =40 Ω。 所以滑动变阻器的最大电阻至少是40 Ω。能满足这个要求的只有“60 Ω 0.5 A”。因为电流表的量程是0.6 A,滑动变阻器的最大电流不能超过0.5 A,所以这个电路中的电流最大值为0.5 A。所以电阻两端控制不变的最大电压Umax=Rmin·I=5 Ω×0.5 A=2.5 V。 (二)(1)若a是S2,闭合S和S1、S2时,滑动变阻器和L1都被短路;只闭合S和S1时,电压表串联在电路中。所以 a一定是电压表,b是开关S2。 (2)S、S1闭合时,L1、L2、滑动变阻器串联,电压表测量L1和滑动变阻器的电压之和;L1正常发光时,电路电流为0.5 A,此时L2也正常发光,所以L2两端的电压为6 V,所以L1和滑动变阻器两端总电压为12 V-6 V=6 V。所以电压表的示数为6 V时,L1正常发光。 22 / 22 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容