15.小華在“探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)”的實驗中,所用電源電壓恒為3V,小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣.
物理量
次數(shù)
電壓
I/V
電流
I/A
實際電功率
P/W
小燈泡
亮度
10.50.120.06不亮
21.50.200.30稍亮
32.50.30正常
42.80.320.90更亮
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實物電路連接完整.
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最右端(選填“左”或“右”).
(3)小華進(jìn)行了4次測量,并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中,在第1次實驗中小燈泡不亮,能否判斷為電路出現(xiàn)斷路不能,依據(jù)是電流表有示數(shù),說明電路是通路,小燈泡不亮的原因是:變阻器接入阻值太大,燈的實際功率太小.
(4)分析表格中信息,可知小燈泡的額定功率為0.75W,實驗得出的結(jié)論是:小燈泡的實際功率越大,燈泡越亮.

分析 (1)本實驗中,電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量燈泡兩端電壓,電流表測量電路中電流,根據(jù)燈泡規(guī)格選擇電表量程;
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最大值處;
(3)由表中數(shù)據(jù)知,第1次實驗電表都有示數(shù),由此分析是否會斷路;燈的亮度取決于實際電功率,由此分析;
(4)由表中第3次實驗數(shù)據(jù),由P=UI計算其額定功率,分析表格中燈泡的實際功率與亮度關(guān)系得出結(jié)論.

解答 解:
(1)探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)的實驗中,電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量燈泡兩端電壓,燈泡額定電壓2.5V,所以電壓表使用0-3V量程,由表中數(shù)據(jù)可知電流表使用0-0.6A量程,如圖所示:
;
(2)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最大值右端;
(3)由表中數(shù)據(jù)知,第1次實驗中,燈泡兩端電壓0.5V,通過燈泡電流0.12A,電表都有示數(shù)說明電路沒有斷路發(fā)生;
小燈泡不亮的原因是:滑動變阻器接入阻值太大,通過的電流太小,小燈泡的實際功率太。
(4)燈泡電壓等于額定電壓時正常發(fā)光,由表格第3次實驗知,燈泡兩端電壓2.5V,通過燈泡電流0.30A,
所以燈泡的額定功率:P=UI=2.5V×0.30A=0.75W;
(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),實際功率與亮度對應(yīng)關(guān)系可知:小燈泡的實際功率越大,燈泡越亮.
故答案為:(1)見上圖;(2)右;(3)不能;電流表有示數(shù),說明電路是通路;變阻器接入阻值太大,燈的實際功率太;(4)0.75W;小燈泡的實際功率越大,燈泡越亮.

點評 此實驗中考查了實物連接、注意事項、電路故障的判斷和數(shù)據(jù)分析能力、功率的計算等,是一道綜合性實驗題,要知道燈泡亮度是由其實際功率所決定的.

練習(xí)冊系列答案
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A.機(jī)械能減少,內(nèi)能增加B.重力勢能減少,機(jī)械能不變
C.內(nèi)能增加,周圍空氣的內(nèi)能減少D.增加的動能等于減少的重力勢能

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3.小明騎自行車上學(xué)途中,要經(jīng)過一段上坡路.他思考:物體沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關(guān)呢?
(1)他發(fā)現(xiàn)車子的初始速度越大,沖上斜坡的最大距離就越長.這是因為車子的初始速度越大,它的初始動能也越大,上坡過程中增加的重力勢能就越大.
(2)他進(jìn)而又提出兩個猜想:
猜想一:物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān);
猜想二:物體沖上斜坡的最大距離可能與斜坡的傾角大小有關(guān).
為了驗證猜想一,小明將與水平面平滑連接的長木板以一定的傾角θ固定,如圖甲所示.實驗時通過改變同一木塊上的鉤碼來改變物體質(zhì)量,讓木塊與鉤碼一起從斜面同一高度靜止滑下的目的是控制不同的球到達(dá)底端的速度相同.
小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)不同質(zhì)量的小球以相同初始速度滑上長木板時,向上滑行的最大距離均相同.這說明猜想一是錯誤(選填“正確”或“錯誤”)的.
在驗證猜想二的實驗中,小明讓一小球以相同的初始速度分別滑上不同傾角的長木板,測得的數(shù)據(jù)記錄如表:
次數(shù)12345
木板傾角θ10°30°53°75°85°
向上滑行的最大距離s/m0.500.400.360.390.43
根據(jù)表中數(shù)據(jù),請在圖乙中描點作出s-θ圖象.

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10.小麗同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁知識后,對磁現(xiàn)象很感興趣.一天晚上,她在臺燈下研究磁鐵,偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺燈時,燈泡內(nèi)的鎢絲晃動了,于是她認(rèn)為磁鐵也能夠吸引金屬鎢,要求只利用現(xiàn)有的裝置,在不考慮溫度對鎢絲影響的情況下,請你通過實驗證明小麗的觀點是錯誤的.
(1)請你寫出主要實驗步驟和相應(yīng)的實驗現(xiàn)象;
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20.利用身邊的物品、廉價的材料進(jìn)行物理實驗,探究物理規(guī)律,是學(xué)習(xí)物理的好方法.給你一個透明玻璃杯、一支鉛筆、足夠的水和一張白紙,請你利用這些器材或從中選用部分器材,設(shè)計一個小實驗來研究(說明)相關(guān)的物理問題或現(xiàn)象.
(1)要研究(說明)的物理問題或現(xiàn)象;
(2)選用的器材;
(3)簡述實驗過程及現(xiàn)象.

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7.酷暑的傍晚,小聰打開空調(diào)后,發(fā)現(xiàn)臺燈發(fā)光變暗.為了探究原因,他用不同規(guī)格的小燈泡等效代替所有用電器來模擬家庭電路,并用電壓恒為3V的電源,根據(jù)圖所示的電路進(jìn)行了以下實驗.
第1步:連接電路后閉合開關(guān),讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄在表格中.
第2步:分別換接兩個不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)第1步操作;
第3步:計算小燈泡的電功率并記錄在表格中.
燈泡電壓/V電流/A電功率/W
L12.400.431.03
L22.600.330.86
L32.750.260.72
請你分析實驗過程和數(shù)據(jù)后解答:
(1)由于每次實驗小燈泡兩端的電壓都小于電源電壓(選填“大于”、“等于”或“小于”),表明電路中導(dǎo)線有電阻,會“分走”一部分電壓;
(2)進(jìn)一步分析可知,家用電器的總功率越大,其兩端的電壓就越低,這時并聯(lián)在家庭電路值的臺燈就越暗;
(3)在實際生活中,解決“臺燈發(fā)光變暗”的一種方法是盡量選擇短而粗的導(dǎo)線.

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4.同一型號的兩個燈泡串聯(lián)在電路中會一樣亮嗎?小明在進(jìn)行電學(xué)實驗時發(fā)現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象.實驗時,小明將兩個型號為“12V 25W”的燈泡L1和L2接到12V電源上,組成如圖甲所示的電路并進(jìn)行如下操作:
①首先,他閉合開關(guān)S2,發(fā)現(xiàn)兩個燈泡一起亮,亮度相同;
②接著,他再閉合開關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)燈泡L1因短路而熄滅,燈泡L2變得更亮;
③等到L1熄滅一段時間后,他又?jǐn)嚅_S1,發(fā)現(xiàn)L2的亮度逐漸減弱,而L1逐漸亮起來,過了一會兒兩個燈泡達(dá)到一樣的亮度.
為什么步驟③中會出現(xiàn)這種有趣的
現(xiàn)象呢?小明猜想可能是
A.燈泡兩端電壓變化后,造成燈絲電阻變化所致
B.燈泡的實際功率變化后,造成燈絲溫度變化所致
為了檢驗自己的猜想是否正確,小明取其中一個燈泡,重新設(shè)計電路,將開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得了燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流,實驗數(shù)據(jù)如下表所示.
次數(shù)123456789
U/V012468101112
I/A00.710.941.271.551.801.952.032.08
(1)小明很快排除了猜想A,因為導(dǎo)體的電阻只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān).
(2)分析表中數(shù)據(jù),計算出第五次和第八次燈絲的電阻分別是3.87Ω、5.42Ω,
(3)在操作③這個步驟中,為何開關(guān)S1剛斷開時,L1較暗而L2較亮?請作出合理的解釋.
(4)在操作③這個步驟中,當(dāng)兩個燈泡亮度相同后,電路消耗的總功率是多少?
(5)乙、丙兩個電路均可用來測量燈泡的電流和電壓值,小明為了證實自己的猜想,實驗時采用的應(yīng)是乙、丙中乙電路.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.下雨天,小明站在窗前看到對面人字形屋面上雨水在不停地流淌.他想,雨水在屋面流淌的時間與哪些因素有關(guān)呢?他提出了三種猜想:
猜想1:雨水流淌的時間可能與雨水的質(zhì)量有關(guān);
猜想2:雨水流淌的時間可能與屋面的傾角有關(guān);
猜想3:…
(1)為了驗證猜想是否正確,他設(shè)計了一個如圖甲所示的裝置(傾角α可調(diào)),用小球模擬雨滴進(jìn)行了如下探究:①保持斜面傾角α不變,換用不同質(zhì)量的小球,讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放,測出每次小球通過斜面的時間,如表一.表一中數(shù)據(jù)是否支持猜想1?不支持.

表一
質(zhì)量m/克3681220
t/秒1.71.71.71.71.7
表二
傾角α/°1530456075
t/秒1.91.61.21.61.9
(1)不改變底邊的長度,多次改變傾角α,讓同一小球從斜面的頂端由靜止釋放(如圖乙),測出每次小球通過斜面的時間,如表二.
(2)分析表二的數(shù)據(jù),得出小球下落的時間與斜面的傾角關(guān)系是:在不不改變斜面底邊長度的情況下隨著斜面傾角的不斷增大,小球下滑的時間先是減小然后增大.

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同步練習(xí)冊答案