题目内容
【题目】小明选用如下器材：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω 的定值电阻、最大阻值为30Ω的滑动变阻器、学生电源、电流表、电压表、开关导线若干，进行探究。
(1)探究“电流与电阻的关系”，电源电压为6V，控制电压为2.5V。
①请你帮助小明按照图甲所示电路，用笔画代替导线把图乙中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的指针偏转角度变大；
（________）
②电路连接正确后，小明用开关试触，发现电压表指针偏转角度很大，电流表无示数，该现象产生的原因是定值电阻发生______（填“断路”或“短路”）；
③排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，使其两端的电压为2.5V并记下对应的电流值。当把5Ω换为10Ω的电阻后，使其两端的电压恢复到2.5V，此时滑动变阻器连入的阻值，跟原来的相比______（填“变大”或“变小”）；
④当小明把25Ω的电阻接入电路中时，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电阻两端电压达到2.5V。电阻两端控制电压2.5V不变，为保证六个电阻单独接入电路中完成实验，应该调节电源使其电压不超过_____V；
(2)测量小灯泡的额定功率。小明又把定值电阻换成额定电压为3.8V的小灯泡，并把电压表的量程换成0~15V。调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω；
通过大量的实验数据。小明绘制了小灯泡的电流与电压关系图像。由图丁可得出，当灯泡的实际功率变大时，其电阻会_______（填“变大”“变小”或“不变”）；
(3)完成上面实验后，小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图戊所示的电路，已知电源电压为U，定值电阻的阻值为R0。请帮小明将实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为______，小灯泡正常发光；
②只闭合开关S、S2，使滑动变阻器的滑片_______（填“向左移”“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝_____（用字母表示）。
【答案】
断路 变大 5 7.6 变大 
保持不动 
【解析】
(1)[1]从图甲可以看到，这是一个串联电路，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的指针偏转角度变大，即电流值变大，电路中的电流变大，根据
可知，电路中的总电阻变小，那么滑动变阻器接入电路的阻值变小，应该把变阻器的左下端接入电路；由于控制电压为2.5V，当5Ω的电阻接入电路，电路中的电流大小是
当10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的电阻接入电路时，根据
可知，电流会更小，这样电流表只需要选择0~0.6A的量程即可；根据上述连接实物图，如下图所示。
[2]假设定值电阻发生短路，那么电压表是没有示数的，整个串联电路是有电流的，电流表会有示数，这情况与题中条件不符合，所以不可能是定值电阻发生短路；假设定值电阻发生断路，整个电路是没有电流的，电流表没有示数，电压表测的是电源电压，有示数，电压表指针偏转角度很大，这情况与题中条件相符合，所以是定值电阻发生断路。
[3]这是一个串联电路，根据串联电路的分压原理可知，定值电阻的阻值变大，为了保持其两端的电压大小不变，滑动变阻器接入电路的阻值也应该变大。
[4]设这个电源电压的大小是
，当定值电阻是5Ω时，电路中的电流大小是
滑动变阻器接入电路的阻值大小是
并且要求
解得
当定值电阻是10Ω时，电路中的电流大小是
滑动变阻器接入电路的阻值大小是
同样要求
解得
同理，当定值电阻是15Ω时，电源电压的取值范围是
当定值电阻是20Ω时，电源电压的取值范围是
当定值电阻是25Ω时，电源电压的取值范围是
当定值电阻是30Ω时，电源电压的取值范围是
综上所述，电源电压的取值范围是
即为保证六个电阻单独接入电路中完成实验，应该调节电源使其电压不超过5V。
(2)[5]从图丙可以看到，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的读数是0.5A，根据
可知，小灯泡正常发光时的电阻是
小灯泡正常发光时的电阻是
。
[6]从图丁可以看到，当灯泡的实际功率变大时，其电流、电压也在变大，根据
可知，图线的斜率在变小，即
在变小，
在变大。
(3)[7]从图中可以看到，当只闭合开关S、S1时，滑动变阻器与灯泡并联后，再与定值电阻R0串联，当小灯泡正常发光时，定值电阻R0两端的电压是
这时电流表的示数是
这个电流值大小是流过滑动变阻器和灯泡的电流之和。
[8]只闭合开关S、S2，滑动变阻器还是与灯泡并联后，再与定值电阻R0串联，这时电流表测的是流过变阻器的电流大小，这时应该使滑动变阻器的滑片保持不动，这样滑动变阻器和灯泡的电流之和还是和上述一样，读出电流表的示数I。
[9]由上述可知，流过灯泡的电流大小是
根据
可知，小灯泡的额定功率表达式是
小灯泡的额定功率表达式是
。
天天向上口算本系列答案
【题目】小明在学习完“大气压强”后，从网络上查阅到我国主要城市中心区平均海拔高度及通常情况下的大气压值和水的沸点的统计数据，如下表：
城市 | 海拔高度（米） | 大气压（千帕） | 水的沸点（℃） |
上海 | 4.5 | 100.53 | 100 |
成都 | 505.9 | 94.77 | 98.4 |
贵阳 | 1071.2 | 88.79 | 96.6 |
兰州 | 1517.2 | 84.31 | 95.2 |
拉萨 | 3658.0 | 65.23 | 88.4 |
根据以上信息回答：
①水的沸点与大气压的关系是_________________。
②海拔高度为3000米处，水的沸点可能是____。
A.75℃ B. 83℃ C.90℃ D.100℃
③用橡皮薄膜将一定质量的气体密封在玻璃瓶内，如图所示。若将此瓶从上海带到拉萨，将会观察到瓶口上的橡皮膜______（选填“向上凸起”或“向下凹陷”）。这是因为______________。
【题目】小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该（________）
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加________N；
②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0~0.6A）
C．电压表V（量程0~3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
A表示数I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
V表示数U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是_____（填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是_______Ω；
(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是_______N；
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：________。
