邱云清
(接上期)
6. 探究:滑動摩擦力的大小與什么因素有關
【例題6】(2013·齊齊哈爾、黑河、大興安嶺)小偉要探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”,他猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有:
①接觸面所受的壓力大小;
②接觸面的粗糙程度;
③接觸面積的大小。
接下來小偉通過如圖所示實驗操作驗證他的猜想:
(1)實驗中小偉應該用彈簧測力計水平 拉動木塊在長木板上滑動,這樣做是根據 的知識得出拉力等于摩擦力,從而測出木塊所受的摩擦力的大??;
(2)如果小偉要探究猜想②,他應該選擇兩幅圖所示的實驗步驟來操作,根據圖中彈簧測力計的示數可得出結論:在其他因素相同的情況下, ,滑動摩擦力越大;
(3)小偉要探究猜想③,他將木塊切去一半,重復甲的操作過程,如圖丁所示,他比較甲和丁的實驗結果,得出結論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關,你認為他的結論可靠嗎?答: ,小偉在實驗中存在的問題是。
【考點分析】探究摩擦力的大小與什么因素有關的實驗。
【解題策略】屬常規考題。
(1) 明確影響摩擦力大小的因素。易錯點:摩擦力的大小與物體運動的速度、接觸面積的大小無關,只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關;
(2) 掌握二力平衡條件;
(3) 解題的關鍵是知道實驗方法:本題應用二力平衡的原理,從彈簧測力計的拉力得到摩擦力的大小,這是轉換法的運用,還有控制變量法。
【解析】(1)實驗中小偉應該用彈簧測力計水平勻速直線拉動木塊在長木板上滑動,這時拉力和摩擦力是一對平衡力,摩擦力等于壓力;
(2) 要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系,需使壓力大小和接觸面積大小相同,改變接觸面的粗糙程度,所以應選擇甲圖和丙圖;由圖可知,在其他因素相同的情況下,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;
(3) 要探究摩擦力大小與接觸面積大小的關系,需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同,改變接觸面積的大小,而小偉將木塊切去一半,則在接觸面積變化的同時,壓力也發生了變化,所以得出錯誤結論。
【答案】(1)勻速直線,二力平衡;(2)甲和丙,接觸面越粗糙;(3)不可靠,沒有控制壓力大小不變。
7. 探究:動能的大小與哪些因素有關
【例題7】(2013·遼寧 營口)在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中,小麗同學設計了如圖所示甲、乙、丙三次實驗。讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動,然后與放在水平面上的紙盒相碰,鐵球與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止。
(1) 要探究動能大小與物體質量的關系應選用 兩圖;實驗中應保證相同,為了達到這一目的所采取的具體操作方法是 ;
(2)選用甲、丙兩次實驗可以得出的結論是 ;
(3)該實驗是通過觀察 來比較鐵球動能的大小,從而得出結論的。下面的四個實例中也采用這種研究方法的是 ;
A. 認識電壓時,我們可以用水壓來類比
B. 用磁感線來描述磁場
C. 探究電功大小與哪些因素有關,通過重物提升的高度來判斷電流做功的多少
D. 保持電阻不變,改變電阻兩端電壓,探究電流與電壓關系
(4) 若水平面絕對光滑,鐵球將做 運動。
【考點分析】探究動能大小與什么因素有關。
【解題策略】掌握影響動能大小的因素及控制變量法、轉換法和理想模型法思想的應用。解題的關鍵是要理解和掌握影響動能大小的兩個因素,并熟練掌握控制變量法和轉換法的思想。
【解析】屬實驗綜合題。
(1)要探究動能大小與物體質量的關系,應保持小球的速度相同,質量不同,所以應使質量不同的小球從斜面的同一高度由靜止滾下,因此要選擇甲、乙兩圖;
(2)甲、丙兩次實驗,球的質量相同,甲滾下的高度大于丙滾下的高度,甲將紙盒推動得更遠,說明動能更大,可得質量相同的物體,運動速度越大,它具有的動能就越大;
(3)該實驗是通過觀察紙盒被撞擊后移動的距離來比較鐵球動能的大小的,這種方法是轉換法。A.認識電壓時,我們可以用水壓來類比,這是類比的方法;B.用磁感線來描述磁場,屬于建模法;C.探究電功大小與哪些因素有關,通過重物提升的高度來判斷電流做功的多少,采用了轉換法的思想;D.保持電阻不變,改變電阻兩端電壓,探究電流與電壓關系,采用了控制變量法的思想,所以應選C;
(4)若水平面絕對光滑,不受阻力,根據牛頓第一定律可知鐵球將做勻速直線運動。
【答案】(1)甲、乙,鐵球到達水平面時的初速度,讓鐵球從同一斜面的同一高度由靜止開始運動(圖乙);(2)質量相同的物體,運動的速度越大,它具有的動能就越大(圖丙)紙盒被撞擊后移動的距離;(3)C;(4)勻速直線。
8.探究:杠桿的平衡條件
【例題8】(2013·遼寧 阜新)在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中:
(1) 若在實驗前出現如圖1所示的情況,應將杠桿左端的螺母向 (填“左”或“右”)調節,直至杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是便于 ;
(2) 如圖2所示,在杠桿左邊A處掛四個相同的鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼 個;
(3)如圖3所示,用彈簧測力計在C處豎直向上拉,當彈簧測力計逐漸向右傾斜時,使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數將(填“變大”、“變小”或“不變”),其原因是。
【考點分析】探究杠桿的平衡條件。
【解題策略】(1)知道怎樣調節杠桿的平衡;(2)掌握力臂概念及杠桿的平衡條件。杠桿在水平位置平衡后,支點到力的作用點的距離就是力臂,因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡;當杠桿處于水平位置平衡時,豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上,傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上,力臂變小。解題的關鍵是要理解和掌握力臂概念及杠桿的平衡條件。
【解析】屬常規考題。(1)杠桿重心左移,應將左端的平衡螺母向右調節,直至重心移到支點處,使杠桿重力的力臂為零,這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響;力臂等于支點到力的作用線的距離,當杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來;
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(2)根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得:左邊=4G×3L=12GL;為了使杠桿保持平衡,右邊也應等于12GL。那么,在B處所掛鉤碼的個數12GL /2 L =6G,即應該掛6個鉤碼;
(3)如圖3,彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小于OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數變大。
【答案】(1)右,在杠桿上直接測量力臂;(2)六;(3)大,拉力的力臂變小了。
9.探究:伏安法測電阻
【例題9】(2011·江西)關于測量定值電阻阻值的實驗
【方案一】運用電壓表(無電流表),一個阻值為R0的固定電阻,測量定值電阻阻值。
器材:一只電壓表,一個阻值為R0的固定電阻、電源、開關和導線若干。
實驗步驟:
步驟一、請你在虛線框中畫出實驗時所需的電路圖,并連接電路;
步驟二、將電壓表在Rx兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數Ux ;
步驟三、將電壓表在R0兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數U0;
步驟四、根據你設計的電路的特點和實驗所測得的物理量,寫出Rx的表達式 (用符號表示)Rx=。
【方案二】運用一只電壓表(無電流表)一個已知最大阻值的滑動變阻器,測量定值電阻阻值。
器材:一只電壓表、一個已知最大阻值的滑動變阻器,電源、開關和導線若干。
實驗要求:請你在虛線框中畫出實驗所需的電路圖。
評估交流:
(1)從實驗操作角度看,以上兩個方案中,方案 更好;
(2)好在 (只要求寫出一條)。
【考點分析】伏安法測電阻。
【解題策略】解題的關鍵是實驗設計要注意三性一反思:1.科學性:設計原理要正確;2.可行性:設計步驟要具有可操作性,特別是在器材的選擇上,最好能夠考慮能否用身邊的物品來解決問題;3.準確性:學會思維求異,尋求多種實驗方案,選取最佳方案,使實驗誤差最?。?.重視實驗的評價與反思:對實驗進行反思,找出其特點和不足,從而優化實驗策略,選取比較好的方案或最佳的方案。本題主要考查學生實驗探索方案的設計能力及評估能力,其重點是要求學生能注意探索方案設計的可行性、科學性和可操作性。對于探索方案的評估和選擇是科學探究活動的重要組成部分,在日常實驗中,應當注意對實驗方案的評估,這樣可以培養合作交流能力,語言表達能力。
【解析】屬設計型實驗題,也具有開放性特點。方案一:Rx與R0串聯,用電壓表分別測出Rx與R0兩端的電壓Ux和U0,由于R0與R0串聯,根據歐姆定律可計算出電路中的電流Ix=I0=,則Rx==;方案二中,也設計為將串聯電路,滑動變阻器的滑片滑到最右端時,滑動變變阻器連入電路的電阻為0,Rx兩端的等于電源電壓U,將滑片滑到最左端時滑動變阻器的電阻R全部連入電路中,測出Rx兩端的電壓Ux,則滑動變阻器兩端的電壓為U-Ux,電路中的電流I=,則Rx=R。 方案二與方案一相比,方案二中不用換接電壓表,只須移動滑動變阻器的滑片即可完成實驗,操作起來更為方便。注意:當只有電壓表沒有電流表時,可采用串聯的方法測量,電壓表與已知阻值的電阻就相當于一只電流表。當只有電流表沒有電壓表時,可采用并聯的方法測量,電流表與已知阻值的電阻就相當于一只電壓表。
【答案】【方案一】如左圖所示 、并聯 、并聯、
Rx =。
【方案二】如右圖所示。
評估交流:(1)二; (2)方案二中在測量電壓時無須換接電壓表,操作方便。(答案合理即可)
10. 探究:測定小燈泡電功率
【例題10】(2013·黑龍江東部地區)圖甲是在物理實驗時測量小燈泡額定功率的實驗裝置,小燈泡上標有2.5V的字樣,采用兩節新的干電池做電源。
(1)為保護電路元件安全,連接電路時開關應;圖中有一根導線還沒有連好,應該把它接在電壓表(選填“0” “3”或“15”)接線柱上;
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應調至(選填“C”或“D”)端;閉合開關后,電壓表示數為2V,為測量燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片P向(選填“C”或“D”)端滑動,直到電壓表示數為2.5V時為止;
(3)當小燈泡正常發光時,電流表示數如圖乙所示,小燈泡的額定功率為;
(4)利用所測數據也能計算出燈泡正常發光時燈絲的電阻為 (保留到整數位);
(5)通過調節滑動變阻器的滑片,測出了三組實驗數據,如表所示。經過計算發現小燈泡亮度不同時,不但電功率不同,而且電阻也不同,你認為造成電阻不同的原因是 。
【考點分析】測量小燈泡的電功率和電阻。
【解題策略】學會對比,注意和伏安法測電阻實驗的異同;明確“測定小燈泡電功率”的實驗實物圖的連接、實驗數據的分析、電路設計等。解題的關鍵是掌握“測量小燈泡電功率”實驗的基本過程。
【解析】屬實驗綜合題?!皽y小燈泡功率”和伏安法測電阻之所以成為中考熱點,是因為在題中幾乎集中了初中電學的所有重點知識。如串聯電路的電流、電壓特點、電流表、電壓表的使用、讀數量程的選擇、電學實驗的操作步驟、滑動變阻器的使用、歐姆定律、電功率的計算、表格的設計等。
(1) 為保護電路元件安全,連接電路時開關應斷開;由題意知,電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表可選擇0~3V的量程;
(2)由圖知,滑動變阻器接了下面左邊的C接線柱,所以在閉合開關前,應將滑片移至最右端的D端使其阻值最大;閉合開關后,電壓表示數為2V,低于額定電壓,所以應減小滑變阻器的阻值,減少分得的電壓,滑片應向左即C端移動;
(3)由圖乙知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的示數為0.36A,則P=UI=2.5V×0.36A=0.9W;
(4)R==≈7Ω;
(5)小燈泡亮度增大時,其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
【答案】(1)斷開,3;(2)D,C;(3)0.9W;(4)7Ω;(5)小燈泡亮度增大時,其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
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(2)根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得:左邊=4G×3L=12GL;為了使杠桿保持平衡,右邊也應等于12GL。那么,在B處所掛鉤碼的個數12GL /2 L =6G,即應該掛6個鉤碼;
(3)如圖3,彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小于OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數變大。
【答案】(1)右,在杠桿上直接測量力臂;(2)六;(3)大,拉力的力臂變小了。
9.探究:伏安法測電阻
【例題9】(2011·江西)關于測量定值電阻阻值的實驗
【方案一】運用電壓表(無電流表),一個阻值為R0的固定電阻,測量定值電阻阻值。
器材:一只電壓表,一個阻值為R0的固定電阻、電源、開關和導線若干。
實驗步驟:
步驟一、請你在虛線框中畫出實驗時所需的電路圖,并連接電路;
步驟二、將電壓表在Rx兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數Ux ;
步驟三、將電壓表在R0兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數U0;
步驟四、根據你設計的電路的特點和實驗所測得的物理量,寫出Rx的表達式 (用符號表示)Rx=。
【方案二】運用一只電壓表(無電流表)一個已知最大阻值的滑動變阻器,測量定值電阻阻值。
器材:一只電壓表、一個已知最大阻值的滑動變阻器,電源、開關和導線若干。
實驗要求:請你在虛線框中畫出實驗所需的電路圖。
評估交流:
(1)從實驗操作角度看,以上兩個方案中,方案 更好;
(2)好在 (只要求寫出一條)。
【考點分析】伏安法測電阻。
【解題策略】解題的關鍵是實驗設計要注意三性一反思:1.科學性:設計原理要正確;2.可行性:設計步驟要具有可操作性,特別是在器材的選擇上,最好能夠考慮能否用身邊的物品來解決問題;3.準確性:學會思維求異,尋求多種實驗方案,選取最佳方案,使實驗誤差最小;4.重視實驗的評價與反思:對實驗進行反思,找出其特點和不足,從而優化實驗策略,選取比較好的方案或最佳的方案。本題主要考查學生實驗探索方案的設計能力及評估能力,其重點是要求學生能注意探索方案設計的可行性、科學性和可操作性。對于探索方案的評估和選擇是科學探究活動的重要組成部分,在日常實驗中,應當注意對實驗方案的評估,這樣可以培養合作交流能力,語言表達能力。
【解析】屬設計型實驗題,也具有開放性特點。方案一:Rx與R0串聯,用電壓表分別測出Rx與R0兩端的電壓Ux和U0,由于R0與R0串聯,根據歐姆定律可計算出電路中的電流Ix=I0=,則Rx==;方案二中,也設計為將串聯電路,滑動變阻器的滑片滑到最右端時,滑動變變阻器連入電路的電阻為0,Rx兩端的等于電源電壓U,將滑片滑到最左端時滑動變阻器的電阻R全部連入電路中,測出Rx兩端的電壓Ux,則滑動變阻器兩端的電壓為U-Ux,電路中的電流I=,則Rx=R。 方案二與方案一相比,方案二中不用換接電壓表,只須移動滑動變阻器的滑片即可完成實驗,操作起來更為方便。注意:當只有電壓表沒有電流表時,可采用串聯的方法測量,電壓表與已知阻值的電阻就相當于一只電流表。當只有電流表沒有電壓表時,可采用并聯的方法測量,電流表與已知阻值的電阻就相當于一只電壓表。
【答案】【方案一】如左圖所示 、并聯 、并聯、
Rx =。
【方案二】如右圖所示。
評估交流:(1)二; (2)方案二中在測量電壓時無須換接電壓表,操作方便。(答案合理即可)
10. 探究:測定小燈泡電功率
【例題10】(2013·黑龍江東部地區)圖甲是在物理實驗時測量小燈泡額定功率的實驗裝置,小燈泡上標有2.5V的字樣,采用兩節新的干電池做電源。
(1)為保護電路元件安全,連接電路時開關應;圖中有一根導線還沒有連好,應該把它接在電壓表(選填“0” “3”或“15”)接線柱上;
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應調至(選填“C”或“D”)端;閉合開關后,電壓表示數為2V,為測量燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片P向(選填“C”或“D”)端滑動,直到電壓表示數為2.5V時為止;
(3)當小燈泡正常發光時,電流表示數如圖乙所示,小燈泡的額定功率為;
(4)利用所測數據也能計算出燈泡正常發光時燈絲的電阻為 (保留到整數位);
(5)通過調節滑動變阻器的滑片,測出了三組實驗數據,如表所示。經過計算發現小燈泡亮度不同時,不但電功率不同,而且電阻也不同,你認為造成電阻不同的原因是 。
【考點分析】測量小燈泡的電功率和電阻。
【解題策略】學會對比,注意和伏安法測電阻實驗的異同;明確“測定小燈泡電功率”的實驗實物圖的連接、實驗數據的分析、電路設計等。解題的關鍵是掌握“測量小燈泡電功率”實驗的基本過程。
【解析】屬實驗綜合題?!皽y小燈泡功率”和伏安法測電阻之所以成為中考熱點,是因為在題中幾乎集中了初中電學的所有重點知識。如串聯電路的電流、電壓特點、電流表、電壓表的使用、讀數量程的選擇、電學實驗的操作步驟、滑動變阻器的使用、歐姆定律、電功率的計算、表格的設計等。
(1) 為保護電路元件安全,連接電路時開關應斷開;由題意知,電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表可選擇0~3V的量程;
(2)由圖知,滑動變阻器接了下面左邊的C接線柱,所以在閉合開關前,應將滑片移至最右端的D端使其阻值最大;閉合開關后,電壓表示數為2V,低于額定電壓,所以應減小滑變阻器的阻值,減少分得的電壓,滑片應向左即C端移動;
(3)由圖乙知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的示數為0.36A,則P=UI=2.5V×0.36A=0.9W;
(4)R==≈7Ω;
(5)小燈泡亮度增大時,其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
【答案】(1)斷開,3;(2)D,C;(3)0.9W;(4)7Ω;(5)小燈泡亮度增大時,其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
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(2)根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得:左邊=4G×3L=12GL;為了使杠桿保持平衡,右邊也應等于12GL。那么,在B處所掛鉤碼的個數12GL /2 L =6G,即應該掛6個鉤碼;
(3)如圖3,彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小于OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數變大。
【答案】(1)右,在杠桿上直接測量力臂;(2)六;(3)大,拉力的力臂變小了。
9.探究:伏安法測電阻
【例題9】(2011·江西)關于測量定值電阻阻值的實驗
【方案一】運用電壓表(無電流表),一個阻值為R0的固定電阻,測量定值電阻阻值。
器材:一只電壓表,一個阻值為R0的固定電阻、電源、開關和導線若干。
實驗步驟:
步驟一、請你在虛線框中畫出實驗時所需的電路圖,并連接電路;
步驟二、將電壓表在Rx兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數Ux ;
步驟三、將電壓表在R0兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數U0;
步驟四、根據你設計的電路的特點和實驗所測得的物理量,寫出Rx的表達式 (用符號表示)Rx=。
【方案二】運用一只電壓表(無電流表)一個已知最大阻值的滑動變阻器,測量定值電阻阻值。
器材:一只電壓表、一個已知最大阻值的滑動變阻器,電源、開關和導線若干。
實驗要求:請你在虛線框中畫出實驗所需的電路圖。
評估交流:
(1)從實驗操作角度看,以上兩個方案中,方案 更好;
(2)好在 (只要求寫出一條)。
【考點分析】伏安法測電阻。
【解題策略】解題的關鍵是實驗設計要注意三性一反思:1.科學性:設計原理要正確;2.可行性:設計步驟要具有可操作性,特別是在器材的選擇上,最好能夠考慮能否用身邊的物品來解決問題;3.準確性:學會思維求異,尋求多種實驗方案,選取最佳方案,使實驗誤差最??;4.重視實驗的評價與反思:對實驗進行反思,找出其特點和不足,從而優化實驗策略,選取比較好的方案或最佳的方案。本題主要考查學生實驗探索方案的設計能力及評估能力,其重點是要求學生能注意探索方案設計的可行性、科學性和可操作性。對于探索方案的評估和選擇是科學探究活動的重要組成部分,在日常實驗中,應當注意對實驗方案的評估,這樣可以培養合作交流能力,語言表達能力。
【解析】屬設計型實驗題,也具有開放性特點。方案一:Rx與R0串聯,用電壓表分別測出Rx與R0兩端的電壓Ux和U0,由于R0與R0串聯,根據歐姆定律可計算出電路中的電流Ix=I0=,則Rx==;方案二中,也設計為將串聯電路,滑動變阻器的滑片滑到最右端時,滑動變變阻器連入電路的電阻為0,Rx兩端的等于電源電壓U,將滑片滑到最左端時滑動變阻器的電阻R全部連入電路中,測出Rx兩端的電壓Ux,則滑動變阻器兩端的電壓為U-Ux,電路中的電流I=,則Rx=R。 方案二與方案一相比,方案二中不用換接電壓表,只須移動滑動變阻器的滑片即可完成實驗,操作起來更為方便。注意:當只有電壓表沒有電流表時,可采用串聯的方法測量,電壓表與已知阻值的電阻就相當于一只電流表。當只有電流表沒有電壓表時,可采用并聯的方法測量,電流表與已知阻值的電阻就相當于一只電壓表。
【答案】【方案一】如左圖所示 、并聯 、并聯、
Rx =。
【方案二】如右圖所示。
評估交流:(1)二; (2)方案二中在測量電壓時無須換接電壓表,操作方便。(答案合理即可)
10. 探究:測定小燈泡電功率
【例題10】(2013·黑龍江東部地區)圖甲是在物理實驗時測量小燈泡額定功率的實驗裝置,小燈泡上標有2.5V的字樣,采用兩節新的干電池做電源。
(1)為保護電路元件安全,連接電路時開關應;圖中有一根導線還沒有連好,應該把它接在電壓表(選填“0” “3”或“15”)接線柱上;
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應調至(選填“C”或“D”)端;閉合開關后,電壓表示數為2V,為測量燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片P向(選填“C”或“D”)端滑動,直到電壓表示數為2.5V時為止;
(3)當小燈泡正常發光時,電流表示數如圖乙所示,小燈泡的額定功率為;
(4)利用所測數據也能計算出燈泡正常發光時燈絲的電阻為 (保留到整數位);
(5)通過調節滑動變阻器的滑片,測出了三組實驗數據,如表所示。經過計算發現小燈泡亮度不同時,不但電功率不同,而且電阻也不同,你認為造成電阻不同的原因是 。
【考點分析】測量小燈泡的電功率和電阻。
【解題策略】學會對比,注意和伏安法測電阻實驗的異同;明確“測定小燈泡電功率”的實驗實物圖的連接、實驗數據的分析、電路設計等。解題的關鍵是掌握“測量小燈泡電功率”實驗的基本過程。
【解析】屬實驗綜合題?!皽y小燈泡功率”和伏安法測電阻之所以成為中考熱點,是因為在題中幾乎集中了初中電學的所有重點知識。如串聯電路的電流、電壓特點、電流表、電壓表的使用、讀數量程的選擇、電學實驗的操作步驟、滑動變阻器的使用、歐姆定律、電功率的計算、表格的設計等。
(1) 為保護電路元件安全,連接電路時開關應斷開;由題意知,電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表可選擇0~3V的量程;
(2)由圖知,滑動變阻器接了下面左邊的C接線柱,所以在閉合開關前,應將滑片移至最右端的D端使其阻值最大;閉合開關后,電壓表示數為2V,低于額定電壓,所以應減小滑變阻器的阻值,減少分得的電壓,滑片應向左即C端移動;
(3)由圖乙知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的示數為0.36A,則P=UI=2.5V×0.36A=0.9W;
(4)R==≈7Ω;
(5)小燈泡亮度增大時,其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
【答案】(1)斷開,3;(2)D,C;(3)0.9W;(4)7Ω;(5)小燈泡亮度增大時,其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
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