小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“”的小灯泡、电源电压不变、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为的定值电阻、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路.
该实验的原理是______.
小珍连接电路时,开关处于______状态:闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最______选填“左”或“右”端.
闭合开关S,将拨到触点______选填“a”或“b”,移动滑片P,使电压表的示数为______V.
在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关拨到另一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为______V;通过计算可知小灯泡的额定功率是______W.
小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为2.5V的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为3V)、电压表一块、滑动变阻器(10Ω 2A)、定值电阻(R0=5Ω)、开关三个和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。
(_____________)
(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到____________(选填“左”或“右”)。
(3)连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变:只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如下表所示。则电路中一定存在的故障是____________。(填写序号)
测试元件 | 灯泡L | 开关S2 |
电压表 | 无示数 | 有示数 |
①灯泡L处断路 ②灯泡L处短路 ③开关S2处断路
(4)排除故障后,小明继续实验。
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为____________V
②只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2.25V
③小灯泡的额定功率为____________W.
(5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的际功率P实____________(选填“>”、“>”或“=”)P额
(拓展)小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图所示)于是小红在小明完成步骤①后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,只闭合S、S2时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻r是____________Ω。
在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V.
(1)图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正___.
(2)闭合开关前,滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________ W.
(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验,请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0). ①只闭合开关________,调节R2 , 使电压表的示数为2.5V;
②只闭合开关________,调节________,使电压表的示数仍为2.5V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2 , 则小灯泡额定功率的表达式P额=________(用U额、R0、U1、U2表示).
小久利用电压恒为6V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡,10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器,电压表电流表,开关,导线完成了下列电学实验.
(1)探究电流与电阻关系.
①他设计的电路图如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最_____(填“左”或“右”)端.他将10Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数.保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向_____(填“左”或“右”)端移动.
②他将定值电阻分别单独接入电路中,保持定值电阻两端电压为4V,最多可以完成_____次实验.通过实验可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_____.
(2)测量小灯泡额定功率.
①小久设计了如图乙所示的电路.闭合开关,观察到小灯泡不发光,电流表无示数,则电压表示数为_____V.
②小久检查电路时,发现所连接电路存在一处错误.请你在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线.
(______________)
③排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片.当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为_____A,小灯泡的额定功率为_____W.
(3)小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关,利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器,设计了如图丁所示的电路,测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.请帮他将实验过程补充完整:
①闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____V时,小灯泡正常发光.
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V.
③_____(填所有开关的闭合或断开状态),读出电压表的示数为5V.
④小灯泡的额定功率P额=_____W.
(1)如图1所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图.当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆AOB压住入水口,停止上水.请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂L1.
(_______)
图1
(2)在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,请你用笔画线代替导线,将图2实物图电路连接完整(注意电表选择合适的量程)。__
图2