6.小紅和小華兩同學(xué)分別做“測定小燈泡的功率”實驗,除了小燈泡外他們所使用的器材規(guī)格均相同,小燈泡的額定電壓可能是“1.5V”、“2.0V”或“2.8V”.

(1)圖a是小紅同學(xué)沒有連接完的實物電路,請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物電路連接完整 (要求滑片向右滑時,燈泡變暗).
電壓表示數(shù)電流表示數(shù)小燈亮暗程度
11.3V0.17A
22.0V0.22A正常發(fā)光
33.0V0A不發(fā)光
(2)小紅正確連接好電路后,閉合電鍵時記錄了第1組數(shù)據(jù),如上表所示;當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時記錄了第2組數(shù)據(jù);把滑片移到端點時小燈閃亮一下后熄滅,小紅仍觀察并記錄了第3組數(shù)據(jù),則他所用小燈的額定功率為0.44W,他們所用電源的電壓為3.0V.
(3)小華正確連接好電路后,當(dāng)他所選用的小燈正常發(fā)光時,電壓表的示數(shù)如圖b所示,此時滑片恰好在滑動變阻器的中點上,若小紅與小華的小燈泡額定功率相同,則小華同學(xué)所選用小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.3A.

分析 (1)要求滑片向右滑時,燈泡變暗,即電流變小確定變阻器的連接,根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián),
(2)根據(jù)當(dāng)把滑片移到端點時小燈泡閃亮一下后熄滅,即燈泡兩端電壓超過燈泡的額定電壓時,燈泡被燒壞,確定電源電壓,根據(jù)題中條件,由P=UI求燈的額定功率;
(3)利用甲同學(xué)的第3組數(shù)據(jù)判斷出電源電壓,根據(jù)第一次實驗利用串聯(lián)電路的特點和歐姆定律求得滑動變阻器的最大阻值,求得滑片中點時接入電路的電阻和電壓,求得滑動變阻器電流即燈泡電流.

解答 解:(1)因要求滑片向右滑時,燈泡變暗,即電流變小,電阻變大,故滑片以右電阻絲連入電路中,小燈泡的額定電壓可能是“1.5V”、“2.0V”或“2.8V”,電壓表選用小量程與燈并聯(lián),
如下所示:

(2)甲同學(xué)的第3組數(shù)據(jù),當(dāng)把滑片移到端點時小燈泡閃亮一下后熄滅,即燈泡兩端電壓超過燈泡的額定電壓時,燈泡被燒壞.電壓表串聯(lián)在電路中,測電源電壓,電源電壓為3V.根據(jù)題中條件,則燈的額定電壓為2.0V,此時通過的電流為0.22A,燈的額定功率:
P=UI=2.2V×0.2A=0.44W;
(3)小紅的第一次實驗中滑片處于最大阻值處,閉合開關(guān)得到第一組數(shù)據(jù),滑動變阻器電壓為:
U1=U-UL=3V-1.3V=1.7V,
滑動變阻器最大阻值為:
R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.7V}{0.17A}$=10Ω,
小華實驗時,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),使用的滑動變阻器相同,
滑動變阻器接入電路的電阻:
R′=$\frac{1}{2}$R=$\frac{1}{2}$×10Ω=5Ω,
電壓表選擇0~3V量程,每一個大格代表1V,每一個小格代表0.1V,則電壓為1.5V,
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和可得:變阻器的電壓:
U′=U-UL=3V-1.5V=1.5V,
根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等,通過變阻的電流即燈泡和額定電流為:
IL=I′=$\frac{U′}{R′}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A.
故答案為:(1)如上所示;(2)0.44;3.0;(3)0.3.

點評 本題測定小燈泡的功率,考查電路的連接、額定功率的計算、及串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運用,充分挖掘隱含的條件是關(guān)鍵.

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(1)閉合開關(guān)時,燈泡發(fā)出明亮耀眼的強光,并很快熄滅,其原因可能是C
A.電流表短路 B.小燈泡短路C.滑動變阻器短路 D.電壓表斷路
(2)解決問題后,換上相同燈泡,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時小燈泡的電阻R=10Ω.
(3)實驗中小明還觀察到:當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時,電壓表和電流表的示數(shù)同時發(fā)生變化.則當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時,小燈泡能正常發(fā)光,若此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡正常發(fā)光的功率P=1.14W.

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B.排出的壓載水重等于貨物重時才可以開始上浮
C.排出的壓載水重大于貨物重時才可以在下潛前的位置漂浮
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