【物理】运城市中考第二次模拟考试精选试卷检测题

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【物理】运城市中考第二次模拟考试精选试卷检测题
一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.在复习电学知识时,小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。

实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡点的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。

(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。

闭合开关后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W。

(2)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的小灯泡的I-U图象。

由图象可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻______,如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率_______0.38W。

(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验时,小明所用的四个定值电阻的阻值行别为
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。

他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验,他把电路中的小灯泡取下,电路的其他元件连接方式不动,把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。

如果要保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验,则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。

【答案】1.52变大大于 2.4V~3V
【解析】
【详解】
(1)[1]当电压为额定电压3.8V时,图乙中电流表小量程分度值为
0.02A,示数为0.4A,灯的额定功率
P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W
(2)[2][3]在图丙中,分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小,如下图所示
由图可看出,电压的增加的量U b-U a大于对应的电流增加的值量I b-I a,即电压增加的量比电流增加的要大,根据欧姆定律
a b
a b
a b
U U
R R
I I
=<=
所以,当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻也变大;因在实际电压1.9V 下的电阻小于灯在额定电压3.8V 下的电阻,R 实<R 额,灯的实际功率
222
2()()1 1.52W 0.38W 22444U U U P U P R R R R ==>=⨯===额额额额实额实实额实 即小灯泡的实际功率大于0.38W 。

(3)[4]探究电流与电阻的关系实验时,应控制不同电阻的电压保持不变,根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究,保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验:因电流表的量程为0~0.6A ,所以电路中的最大电流为0.6A ,当接入最小的电阻5Ω时,电压表示数即为允许的最大电压
U 大=R 小I 大=5Ω×0.6A=3V
因变阻器的最大阻值为30Ω,当变阻器电阻全部连入电路中时,若接入最大的电阻R 大=20Ω,此时电路中的最小电流
6V 0.12A 2030U I R R =
==+Ω+Ω
小定大滑大 定值电阻的最小电压 U 小=I 小R 定大=0.12A ×20Ω=2.4V
则定值电阻两端的电压应在2.4V~3V 。

2.如图甲所示是一种常见的发光二极管,其电路符号如图乙所示.
二极管的导电能性很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极,这很像自行车气流从打气筒流向车胎.小丽和小明认真查阅资料后,决定一起验证二极管的这一特殊导电性.
(1)闭合开关前,滑片应位于________(选填“a ” 或“b ”)端。

①当电源反接时(如图丙),无论怎么移动滑片,电流表都________(选填有或无)示数 ②当电源正接时(如图丁),闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光,于是他们找来一电压表,接在c 、d 两端,发现电压表有示数,为1.4 V ,电路无断路情况,移动滑片,发现电压表示数变大,电流表也有示数,对此,他们猜想当电源正接时二极管导电性能与它两端的电压大小有关.他们认真完成实验,并将记录的部分数据填入下表中。

电压/V
1.4 1.5 1.7 1.9
2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 电流/mA 0 0 2.0 4.0 12.0 22.0 32.0 42.0 52.0 60.0
(2)分析以上实验可知发光二极管具有________(选填“单”或“双”)向导电的特性。

(3)根据表中实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极管的U-I图像
________。

(4)当二极管两端的正向电压达到1.9 V后,二极管正常工作,从表格中收集到的数据以及U-I图像可以看出该二极管正常工作前后的导电情况的区别是_____________。

(5)若电源电压为5 V,当电流表示数为12.0 mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为
________Ω。

(6)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发现电动机转动方向是否符合需要.为此小丽和小明设计了符合需要的模拟电路。

实验步骤:
①接通开关,二极管a导通,发红光,电动机正转。

②调换电池组正、负极,接通开关,二极管b导通,发绿光,电动机反转。

请你根据小丽和小明的设计思路,在图己虚线框内画出二极管a的连接方式________。

【答案】b无单正常工作前电阻大,正常工作后电阻小250
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]滑动变阻器在电路中起保护电路的作用,所以在实验开始之前滑片要处于阻值最大处,故实验开始前,滑片要位于b端。

[2]电源反接时,电流从正极出发,经过滑动变阻器,再经过二极管负极,因为二极管不允许从负极流向正极,故此时电路处于短路状态,故无论怎么移动滑片,电流表都无示数。

(2)[3]二极管接正向电流时,电路通路,而接反向电流时,电路短路,故二极管具有单向导电的特性。

(3)[4]将表格中数据所对应的坐标描在坐标系中,再用线将点连起来如图所示:
(4)[5]由图可知,正常工作后,二极管的电阻减小,即正常工作后导电性良好,正常工作前导电性能差,故正常工作前电阻大,正常工作后电阻小。

(5)[6]当电流表的示数为12.0mA 时,由表格可知:发光二极管两端电压为2V
故滑动变阻器两端电压
=5V 2V 3V U -=滑
故滑动变阻器接入电路的阻值
3V =2500.012A
U R I ==Ω滑滑 (6)[7]当a 二极管导通时,b 二极管应该是断开的连接电路如图所示:
3.小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。

其中电源电压为U ,R t 是热敏电阻,其阻值与温度有关,二者关系为R t =kt +b (k >0,b >0)。

(1)本实验要保持R t 阻值不变,也就是保持R t 的______不变;
(2)使用电流表和电压表前,要检查其指针是否对准______刻度线;接入电路的电流表,应使电流从其______(选填“+”或“﹣”)接线柱流入;
(3)图乙是某次测量时电压表的示数,其读数为______V ,如果要使电压表示数变大,应将滑动变阻器滑片P 向______端(选填“a ”或“b ”)移动;图丙是小宸根据实验数据画出的I ﹣U 图,经分析可得出结论:在电阻不变时,通过电阻的电流与它两端的电压成______比;
(4)接下来,小宸按如下步骤操作,尝试把电流表改装成温度表。

①将滑动变阻器滑片P 移到b 端,用开关S 2替换电压表(电路如图丁所示)。

闭合S 1、S 2,调节滑片P 使电流表满偏后,保持滑片P 位置不再移动,设此时电路总电阻为R ,断
②往容器中倒入适量100℃的开水,观察温度计,温度计示数每下降5℃(水温不再降低时,加入冰块直到水温降到0℃),就闭合S1,并记录此时温度t和对应的电流I,然后断开S1.请用给定的字母写出电流与温度的关系式I=______。

③根据记录的t和I,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。

请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。

(要求画出0~100℃每间隔20℃对应的共6条刻度线)____
【答案】温度 0 + 9.0 a正
U
R kt b ++
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据
R t=kt+b
可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,故要保持R t阻值不变,也就是保持R t的温度不变。

(2)[2][3]使用电流表和电压表前,要检查其指针是否对准0刻度线;接入电路的电流表,应使电流从其“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。

(3)[4]图乙中电压表选用大量程,分度值为0.5V,其读数为9.0V。

[5]甲图中,两电阻串联,电压表测热敏电阻的电压,如果要使电压表示数变大,根据U=IR 可知,应增大电路的电流,由欧姆定律,应减小电路的电阻,故将滑动变阻器滑片P向a 移动。

[6]图丙是小宸画出的I-U图为过原点的直线,故分析可得出结论:在电阻不变时,通过电阻的电流与它两端的电压成正比。

(4)②[7]将滑动变阻器滑片P移到b端,用开关S2替换电压表(电路如图丁所示),闭合S1、S2,热敏电阻被短路,调节滑片P使电流表满偏后,保持滑片P位置不再移动,设此时电路总电阻为R,由欧姆定律,此时电路中的电流
I满=U
R
=0.6A
往容器中倒入适量100℃的开水,观察温度计,温度计示数每下降5℃(水温不再降低时,加入冰块直到水温降到0℃),就闭合S1,并记录此时温度t和对应的电流I,然后断开
S1.根据串联电路电压的规律及欧姆定律,电流与温度的关系式
t
U U
I
R R R kt b
==
+++
电流与温度的关系式
t
U U
I
R R R kt b
==
+++
故温度越高(低),电流越小(大),根据
I满=
U
R
=0.6A
故温度为0℃时的电流
U
I
R b
=
+
<0.6A
③[8]当电流为100°C时的电流最小,但电流仍大于0,据此大致画出此温度表表盘的刻度线,如下所示:
4.方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。

现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。

方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。

方方在老师的指导下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。

(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为______;
(2)方方根据电路图乙,连接实物电路如图丙所示。

老师说少连了一根导线,请你帮她在图
中添上这根导线______;
(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所示。

①AB 段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,______;
②BC 段明显发生弯曲,是因为______。

【答案】0.5A 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 灯丝的电阻变大
【解析】
【分析】
(1)根据串联电路的电压关系求出滑动变阻器两端的电压,由U I R
=
,求出电路中的电流。

(2)根据图乙确定图丙的连接。

(3)根据灯丝的电阻与温度的关系分析。

【详解】
(1)[1]由图甲知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,由题意知,灯泡两端的电压为4V ,所以滑动变阻器两端的电压为
U 滑=U -U 灯=9V-4V=5V
所以电路中的电流为 5V 0.5A 10Ω
U I R ===滑滑 (2)[2]由图乙知,滑动变阻器的左半部分与灯泡并联,所以连接如图所示:
(3)①[3]由图象知,AB 段是一段直的线段,可知,在电压较小时,通过灯泡的电流与它两端的电压成正比。

②[4]BC段出现弯曲,是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,电压较高时,灯丝的温度也随之升高,因此灯丝的电阻也会增大,从而造成电流与电压不成正比的现象。

【点睛】
本题主要是测量小灯泡的电阻实验,考查了灯丝电阻与温度的关系,同时考查了实验中所遇问题及解决方法,很具有实用性。

5.某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。

(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉)。

(________)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R__(填“短路”或“断路”)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为_____V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压
_____(填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向_____(填““左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是_____Ω。

【答案】断路 3 不变右 7.5
【解析】
【详解】
第一空.滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示:
第二空.若定值电阻短路,电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;若定值电阻断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,符合题意,所以故障为定值电阻R断路;
第三空.图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为:
U=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V;
第四空.探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即保持电阻两端的电压不变;
第五空.根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应右端移动,使电压表的示数仍为3V。

第六空.电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=4.5V﹣3V=1.5V,
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω,
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器。

6.电流表的内阻很小,通常情况下可忽略不计,小明探究电流表的电阻值时,如图甲所示,他先将20Ω的定值电阻接入电源电压6V(电压保持不变)的电路中,电路中的电流为0.3A;他将电流表接入电路中,如图乙所示,测得电流却是0.29A。

(1)电流表的内阻为_________Ω.电流表接入电路后,R两端的电压变化了_________(保留小数点后二位数字)
(2)当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转,其工作原理是_________。

【答案】0.690.20通电导体在磁场中受力而运动
【解析】
【详解】
第一空.由U I R
=得,接入电流表后,电路的总电阻: 6V 600Ω0.29A 29
U R I 总===, 则电流表的内阻为:
600Ω20Ω0.69Ω29
A R R R --≈总==
; 第二空.此时定值电阻R 两端的电压: '0.29A 20Ω 5.8V R U I R ==⨯=,
则R 两端的电压变化了:
△U=U-U R =6V-5.8V=0.20V 。

第三空.当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转,这是因为电流表内部的通电导体在磁场中受力而运动,即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。

7.同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”
(1)小明同学通过学习知道了______是形成电流的原因,因此做出了如下三种情想:
A .电流跟电压成反比
B .电流跟电压成正比
C .电流跟电压无关
(2)为了验证猜想,小明设计了如图甲所示的电路图,其中电源为三节新干电池,电阻R 为10Ω,滑动变阻器R 标有“50Ω 1A ”字样,电压表电流表均完好。

①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整;
(______)
②闭合开关前,小明应将滑动变阻器滑片移到______阻值处( 选填“最大”或“最小”); ③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若闭合开关电流表______(选填“会”或“不会”)被烧坏;
④排除故障后小明进行了实验,得到表格中的实验数据。

分析数据,可得出的正确结论是:电阻一定时,_____。

(3)小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率,于是他是他将电阻R 换成一只额定电压是4V 的小灯泡(阻值约为13Ω),并将电压表更换为15V 量程,闭合开关S 后,调节滑片至电压表示数为4.0V 时,电流表示数如图丙所示为_______A ,小灯泡的额定功率为
_______W 。

【答案】电压最大不会电流与电压成正比 0.3
1.2
【解析】
【详解】
第一空.电压是形成电流的原因;
第二空.滑动变阻器一上一下接入电路,故根据甲连接实物图如下:
第三空.为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处;
第四空.电压表、电流表位置互换了,则电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,电路中的电流很小,此时闭合开关电流表不会被烧坏;
第五空.分析实验数据,每一次电压与电流的比都为一定值,故可得出的正确结论是:电阻一定时,电流与电压成正比;
第六空.电流表示数如图丙所示,分度值为0.02A,电流为0.3A;
第七空.小灯泡额定电压为4.0V,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=4V×0.3A=1.2W。

8.小兵利用图甲电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图中标明.
(1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路;
(________)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最______(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,将电阻箱调至某阻值,调节滑动变阻器时,他发现电压表示数始终为零而
电流表示数有明显变化,经检查是由于某处短路而造成的,被短路的是______;
(4)小兵调节电阻箱阻值R,进行多次实验,所绘制的I与1
R
关系图线如图乙所示,由此
可知U0=_____V,实验结论是:在电压一定时,_______;
(5)若由于电池电量不足,小兵换用4.5V电源后继续实验,进行了如下操作:
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验,实验完成后断开开关;
②再将电阻箱阻值调至15Ω后,闭合开关进行实验;
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏,将会导致________;
(6)小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究,在5Ω~25Ω范围内,他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的I与1
R
关系图线不可能是图丙中的______(选填“甲”或“乙”),理由是_______.
【答案】左电阻箱(或电压表) 2 通过导
体的电流与导体的电阻成反比电阻箱两端电压超过电压表量程乙当电阻箱阻值为
25Ω时,滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V
【解析】
【详解】
电压表应与待测电阻箱并联,因此实物图如下:

为保证开关接通时用电器安全,滑动变阻器应调至最大阻值,即将滑片移动至最左端;
第三空.电压表示数始终为零说明电阻箱没有分压,或电压表短路将电阻箱短接,因此故
障为电阻箱或电压表短路;
由图乙可知,I =0.4A 时,11=0.2R
-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 00.4A?5Ω=2V U IR==; 由图像可知在电压一定时,电流I 与电阻的倒数
1R 成正比,即在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
在探究电流与电阻的关系,要保证电压相同因此①②两次操作之间要再次调节滑动变阻器分压,使电阻箱两端电压相同,如果未进行该操作,由串联电路分压,且串联电路电压比等于电阻比,可知会导致电阻箱两端电压超过电压表量程;
由图丙可知,甲I =0.35A 时,11=0.2R
-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 0.35A?5Ω=1.75V U I R ==甲甲甲
因为串联电路电压比等于电阻比,且变阻箱两端电压不变为1.75V ,可得当变阻箱电阻为25Ω时:
U R =U R 甲甲滑滑

1.75V 25Ω3V -1.75V =R 滑
可得:20ΩR =滑,滑动变阻器可满足分压需求.
乙I =0.15A 时,11=0.2R
-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 0.15A?5Ω=0.75V U I R ==乙乙乙
因为串联电路电压比等于电阻比,且变阻箱两端电压不变为0.75V ,可得当变阻箱电阻为25Ω时:
U R =U R 甲甲滑滑

0.75V 25Ω3V -0.75V =R 滑
可得:75ΩR =滑,滑动变阻器最大阻值为50Ω不能满足分压需求.
综上他根据实验数据描点所绘制的I 与
1R
关系图线不可能是图丙中的乙,理由是当电阻箱阻值为25Ω时,滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V . 9.小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中,利用电压恒为6V 的电源设计如图甲所示
的电路.
(1)小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后,闭合开关S,电压表的指针_____(选填“几乎不动”或“偏转很大”).电流表的示数如图乙所示为_____A,则滑动变阻器最大电阻为_____Ω.请你在连接错误的一条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(___)
(2)小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验,为了完成这四次实验,应控制定值电阻两端电压至少为_____V.
(3)小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R,利用原有电路,测量小灯泡的电阻.实验时,她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2V,为使小灯泡正常发光,她应该向_____(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片.依据测量的数据,小玉绘制出如图丙所示的图象,她发现电流与电压不成正比,说明小灯泡灯丝的电阻随_____的变化而改变.根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率_____W.
(4)完成上面实验后,小玉又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,利用一个电压未知的电源和阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路.请完成下列实验步骤.
①闭合开关S1,开关S2接a接线柱,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_____;
②闭合开关S1,开关S2接b接线柱,滑动变阻器的滑片_____(选填“向左移动”、“向右移动或“保持不动”),读出电压表示数为U1;再将开关S2接c接线柱,读出电压表的示数为U2;
③小灯泡额定功率的表达式P额=_____.
【答案】(1
)几乎不动; 0.2; 30; ;
(2)2.4; (3)左; 温度; 1.25; (4)①U 额; ②保持不动; ③U 额
×210
U U R - 【解析】
【分析】
(1)根据电流表的量程和分度值读出示数;根据欧姆定律算出电阻;实物连接图中找错误之处,主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑:从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑.从滑动变阻器接线柱的选择考虑;
(2)根据串联电路电压的规律和分压原理求解;
(3)灯在额定电压下正常发光,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;由图象找出灯泡电流随电压变化的关系,然后由欧姆定律判断灯泡电阻随电压增大如何变化,从温度对电阻的影响分析原因.根据图丙电流表小量程读数,根据P=UI 求灯的额定功率;
(4)要测量小灯泡的额定功率,首先移动变阻器的滑片,使灯泡两端的电压等于U 额,灯正常发光,保持滑片的位置不动;通过开关的转换,用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U 1,用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U 2,因在开关的转换过程中,电路的连接没有改变,滑动变阻器滑片位置不变,各用电器的电阻、电压不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律,求出定值电阻的电压,由欧姆定律,求出通过定值电阻的电流,即灯泡正常发光时的电流,根据P=UI 写出灯泡的额定电功率的表达式.
【详解】
(1)由图甲知道,定值电阻只接了一边,电压表没有被接入电路,所以,闭合开关S ,电压表的指针几乎不动,示数为零;由图乙知道,电流表的量程为0-0.6A ,分度值为0.02A ,所以,电流表示数是0.2A ;此时滑动变阻器的滑片移到最右端,接入的电阻最大,由欧姆定律知道,滑动变阻器的最大电阻是:6300.2U V R I A
===Ω滑;根据题意将电阻串联在电路中,电压表并联在电阻的两端,电路改正如下:
(2)根据题意知道,变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,设电压表示数为U V ,由串联分压规律知道,V V R U U U R -=滑定值
,因为要探究电流与电阻的关系,所以U V 要保持不变,即R R 滑定值
的比值保持不变;所以,当定值电阻取最大时,变阻器连入电路中的电阻也最大,此时满足630Ω20Ω
V V V U U -=,解得U V =2.4V ,即应控制定值电阻两端电压至少为2.4V ;
(3)用小灯泡替换定值电阻后,由于电压表的示数为2V ,小于灯的额定电压2.5V ,所以应增大灯的电压,由串联电路电压的规律知道,应减小变阻器的电压,即应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以,滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压; 由图乙知道,随灯泡电压增大,通过灯泡的电流增大,由欧姆定律U R I
=知道灯泡的电阻变大;由P=UI 知道灯泡实际功率增大,灯泡温度升高,由此说明灯泡电阻随灯泡温度升高而增大;
由图丙知道,灯泡正常发光时的电压是2.5V ,此时电流是0.5A ,所以灯泡的额定功率是:P L =U L I L =2.5V×0.5A=1.25W ;
(4)根据题意结合电路图,设计实验步骤如下:
①闭合开关S 1 ,开关S 2 接a 接线柱,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U 额 ; ②闭合开关S 1 ,开关S 2 接b 接线柱,滑动变阻器的滑片保持不动,读出电压表示数为U 1 ;再将开关S 2 接c 接线柱,读出电压表的示数为U 2;
③在开关的转换过程中,电路的连接没有改变,滑动变阻器滑片位置不变,各用电器的电阻、电压不变,灯仍正常发光,在第2次操作中,用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U 1,用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U 2,由串联电路电压的规律知道,R 0 的电压是:U R0 =U 2 -U 1,由欧姆定律知道,通过定值电阻的电流是:2100
R U U I R -=,由串联电路电流的规律即为灯正常发光时的电流大小,所以灯泡额定功率是2100R U U P U I U R -==⨯
额额.
10.如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路.
(1)检查无误后,闭合开关.他将滑片P 向左滑动时,电压表示数将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);当P 滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知电阻R =_____Ω.你认为这个结果可靠吗?_____,理由是_____.。

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