【分析】(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路为灯L的基本电路,根据P=
的变形公式可知灯泡的电阻,根据灯泡的额定电压可知AB两端电压值.
2
(2)根据电路图可知,灯L与滑动变阻器串联;先根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路电流,然后根据P=IR求出灯泡的实际功率;
(3)根据欧姆定律表示出滑片在b端和c端时灯泡两端电压,然后根据滑片在b端和c端时滑动变阻器接入电路阻值的关系,再根据灯泡两端电压之比即可求出滑动变阻器接入电路的最大阻值. 【解答】解:(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路为灯L的基本电路;
因为灯泡正常发光,所以AB两端电压为6V; 由P=
可得,灯丝的阻值:RL=
=
=30Ω;
=0.15A;
(2)因为灯L与滑动变阻器串联,所以电路中的电流:I=灯泡的实际功率:P=IRL=(0.15A)×30Ω=0.675W; (3)当滑片P在b点时,灯两端电压:Ub=当滑片在c点时,灯两端电压:Uc=
RL;
RL;
2
2
依题意可知,Rb=Rc,
=
即:=
=
Rc=20Ω. 答:(1)灯丝的电阻和AB两端电压分别是30Ω和6V;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω时,灯消耗的实际功率是0.675W; (3)滑动变阻器的最大阻值是20Ω.
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡正常发光时,灯泡两端电压等于额定电压,灯泡的实际功率等于额定功率.
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五、实验、探究题(本大题有7小题,共30分) 25.(2分)(2016?福州)小亮在“长度的测量”实验中: (1)图1中圆的直径是 1.54 cm.
(2)一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环中,如图2所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度是 B (选填“A”或“B”). A.
B.
.
【分析】(1)使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)由于受刻度尺分度值的影响,均匀纸带的厚度很难直接测量,可用利用圆环和铅笔直径的差值计算出多层纸带的厚度,然后再计算一层纸带的平均厚度,从而最大限度的减小测量误差. 【解答】解:
(1)由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;圆的左侧与1.00cm对齐,右侧与2.54cm对齐,所以圆的直径为d=2.54cm﹣1.00cm=1.54cm;
(2)由于纸带的厚度太小,所以无法直接用刻度尺来进行测量,因此要用累积法来完成实验;
可将纸带紧密绕在铅笔上,直到刚好套入圆环中,然后数出纸带的圈数n;n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的内径差的二分之一, 即:(D2﹣D1),故B正确.
故答案为:(1)1.54;(2)B.
【点评】此题考查的是刻度尺的读数和对于特殊测量方法的了解,有一定的难度,知道内径指的是直径是关键. 26.(5分)(2016?福州)小亮在探究“水沸腾时温度随时间变化的规律”实验中: (1)如图所示,是某时刻温度计的示数,是 92 ℃.
(2)他记录的数据如表所示,其中第 8 min数据是错误的. … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时间0 /min 94 95 96 97 98 98 93 98 98 … 温度 92 93 /℃ 第22页(共29页)
(3)根据实验数据可知水的沸点是 98 ℃,水沸腾过程中温度 不变 (选填“升高”、“不变”或“降低”).
(4)实验中水加热时间过长,其原因可能是 水的初温过低 .(写出一种即可)
【分析】(1)掌握温度计的读数,在读数前首先认清温度计的分度值; (2)(3)液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点; (4)加热时间过长的原因可能是水的初温过低、水的质量过大、酒精灯的火焰太小等,据此分析解答. 【解答】解:
(1)由图知,此温度计的分度值为1℃,其示数为92℃;
(2)如表格水在第6min开始沸腾,不断吸收热量,温度应该保持不变,所以第8min时的数据是错误的;
(3)水在第6min开始沸腾,不断吸收热量,温度保持98℃不变,此时水的沸点是98℃; (4)实验加热时间过长的原因可能是水的初温过低、水的质量过大、酒精灯的火焰太小等,缩小实验时间的方法可以提高水的初温、减小水的质量和增大火焰利用火焰外焰加热等. 故答案为:(1)92;(2)8;(3)98;不变;(4)水的初温过低.
【点评】水的沸腾实验是初中热学中重要的实验,一般考查水沸腾前后气泡的变化、沸点、沸点和气压的关系、沸腾的条件、沸腾的特点、加热时间比较长的原因、器材、水沸腾的图象、温度计的正确使用和读数等等. 27.(3分)(2016?福州)小亮用如图装置探究“光的反射规律”: (1)图中反射角是 40 度.
(2)将纸板B向后折转一定角度,在B板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光. (3)让入射光线EO靠近法线ON,则反射角会 变小 (选填“变大”或“变小”).
【分析】掌握光的反射定律:反射光线、入射光线、法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,光路是可逆的.结合实验现象可逐一解答. 【解答】解:(1)光的反射中,反射角始终等于入射角,所以图中反射角的度数与入射角相同,为40度;
(2)因为反射光线、入射光线、法线都在同一平面内,所以将纸板B向后折转一定角度,在B板上不能看到反射光;
(3)光的反射中,反射角始终等于入射角,所以让入射光线EO靠近法线ON,则反射光线也会向法线靠近,反射角变小. 故答案为:(1)40;(2)不能;(3)变小.
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【点评】本题主要考查了光的反射定律的探究实验,熟知光的反射定律的内容,并能与探究过程相结合,是正确解答的关键. 28.(5分)(2016?福州)小亮测试某种液体的密度:
(1)将托盘天平放在 水平 桌面上,将 游码 移至标尺左端零刻度处,并调节天平平衡. (2)图甲是他测量空瓶质量时的情景,错误的是 被测物体放在右盘,砝码放在左盘 .纠正错误后,测得空瓶质量是20g.
(3)用瓶子装满液体,用天平测得瓶和液体的总质量如图乙所示,是 53.2 g,已知瓶子
3
的容积是40ml,则该液体的密度是 0.83 g/cm.
【分析】(1)天平的正确使用:①放:把天平放到水平桌面上;②移;把游码移到标尺左端零刻线处;③调:调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
(2)天平称量物体质量时,物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘; (3)左盘物体的质量等于等于右盘砝码的质量加上游码对应的刻度值; 瓶子装满液体时,瓶子的容积即为液体的体积,密度用ρ=来计算.
【解答】解:
(1)用托盘天平测量物体质量时,把天平放置在水平桌面上易于操作的地方;游码移到标尺左端的零刻度处,然后调节平衡螺母,要使横梁平衡;
(2)天平称量物体质量时,物体要放在天平的左盘,砝码要放在天平的右盘,而图中物体和砝码的位置放颠倒了;
(3)由图乙所示可知,标尺每一个大格代表1g,每一个小格代表0.2g,游码对应的示数是3.2g,瓶和液体的总质量:m总=50g+3.2g=53.2g;
3
瓶中液体的质量为:m=m总﹣m瓶=53.2g﹣20g=33.2g;液体的体积V=40ml=40cm; 液体的密度:ρ==
=0.83g/cm.
3
故答案为:(1)水平;游码;(2)被测物体放在右盘,砝码放在左盘;(3)53.2;0.83. 【点评】本题考查了学生对天平的使用方法,用天平测质量,以及测量密度的方法的掌握,也是中考实验题考查的重点. 29.(6分)(2016?福州)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压是2.5V,电源电压4.5V.
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(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(2)在连接电路时,开关应 断开 ,滑动变阻器滑片P应位于 A (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为 10.4 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压绘制成I﹣U图象,发现I﹣U图线是一条曲线,原因是 灯丝的电阻与温度有关 .
(4)如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 把电压表并联在滑动变阻器的两端 . 【分析】(1)确定电压表的量程,与小灯泡并联;
(2)连接电路时,为保护电路元件,开关应断开,滑动变阻器滑片应置于连入电路阻值最大的位置;
(3)根据电流表的示数,由欧姆定律求电阻大小;I﹣U图线是一条曲线,说明灯泡的电阻不是一个定值,而是随温度的变化而变化的;
(4)根据串联电路电压的特点,将电压表并联在滑动变阻器的两端即可. 【解答】解:(1)小灯泡额定电压是2.5V,电压表使用小量程,将电压表并联在小灯泡的两端,如右图所示;
(2)在连接电路时,开关应 断开,因滑动变阻器滑片以右部分电阻丝连入电路,所以,滑动变阻器滑片P应位于A端;
(3)电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,由欧姆定律R==
=10.4Ω;
发现I﹣U图线是一条曲线,电压与电流不是一次函数的关系,原因小灯泡的电阻不是定值,
而是随温度的变化而变化;
(4)还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,因电压表的15V量程已经损坏,故只能使用0﹣3V量程,考虑到电源电压为4.5V,根据串联电路的总电压等于各部分电压和,所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V﹣2.5V=2.0V时,小灯泡两端的电压一定为2.5V. 故答案为:(1)如右上图所示; (2)断开;A;
(3)10.4;灯丝的电阻与温度有关;
(4)把电压表并联在滑动变阻器的两端.
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