题目内容
14．如图甲是小明测量小灯泡电功率的实物图．提供的器材有小灯泡（额定电压2.5V）、电流表、电压表、开关、电源（电压恒为6V）各一个，滑动变阻器（“20Ω 2A”、“50Ω 1A”）两个，导线若干．
（1）请用笔画线将实物图甲补画完整．
（2）闭合开关后，移动滑片P，当电压表的示数为1V时，电流表的示数（如图乙所示）为0.2A，此时小灯泡的功率为0.2W．
（3）实验时，由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯丝电阻，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率，则灯泡的额定功率小于1.25W．（选填“大于”、“小于”或“等于”）理由是：灯泡的电阻随温度的升高而增大．
【拓展】
（1）小明选择变阻器的规格是50Ω 1A．
（2）完成上述实验后，小明向老师要了一个已知电阻为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，也测出了小灯泡的额定功率，请你帮他完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将S2拨到触点2（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为3.8V．
②保持滑片的位置不动，再将S2拨到触点1（选填“1”或“2”），读出电压表的示数U．
③小灯泡额定功率的表达式为P额=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$（用已知量和测量量表示）．
分析 （1）根据电流表、电压表、滑动变阻器去的用法连接电路；
（2）根据电流表的量程和分度值，读出电流值，根据P=UI计算出功率；
（3）根据欧姆定律求出第1次和第3次灯泡的电阻即可得出灯泡电阻的变化，然后判断灯泡电阻随温度的变化，进一步判断实际测量出灯泡的额定功率和1.25W之间的关系；
（4）由表中数据可知电路中的电流和灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选取滑动变阻器的规格；
（5）由丙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，
然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯炮的额定功率．
解答 解：（1）电流表要“正进负出“、电压表与用电器并联、滑动变阻器按”一上一下“接，电路连接如图所示：
（2）电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，电流表的读数为0.2A，小灯泡的功率为：P=UI=1V×0.2A=0.2W；
（3）根据欧姆定律可得，第1次的电阻
R1=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω，因为灯泡的电阻随温度的升高而增大，
所以灯泡两端的电压为2.5V时，灯丝的电阻大于5Ω，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡的实际测量出灯泡的额定功率应小于1.25W．
拓展：（1）由表格数据可知，当灯泡两端的电压为1V时，电路中的电流为0.2A，
因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，
所以滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=6V-1V=5V，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{5V}{0.2A}$=25Ω＞10Ω，
所以他选用的滑动变阻器规格为：“50Ω 1A”；
（2）①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U，电压表测量灯泡和R0的总电压；
③此时定值电阻R0两端的电压：U0=U-U额=U-3.8V，
通过灯泡的电流：I额=I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$，
则小灯泡额定功率：P额=U额I额=3.8V×$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
故答案为：（1）见上图；（2）0.2A；0.2W；（3）小于；灯泡的电阻随温度的升高而增大；（1）50Ω 1A；（2）①2；3.8；②1；③$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
点评 本题考查了电路连接、电表读数、求灯泡功率、实验设计等，最后一问的实验设计是本题的难点，知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．
优翼小帮手同步口算系列答案
发电厂和用户间的电能输送，可以简化为如图示意图，因为由于距离很远，输电线AM和BN的电阻不可忽略，他们的总电阻用r表示，r=4Ω，发电厂输电线输送4840kW的电功率，采用110kV高压输电，输电导线损失的电功率为P=7744 W．
如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P'．已知P：P'=1：2．若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法不正确的是（ ）| A． | R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5Ω | B． | 电压表V1的示数始终为18V | ||
| C． | 电流表A2最小示数为0.6A | D． | 电路消耗的最小功率为108W |
如图所示，是被现代化电器设备淘汰的我国农村早期食品加工机械--碓窝．碓窝是简单机械--杠杆（选填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）的实际应用，与现代化机器设备相比，其弱点是工作效率低、质量差，优点是环保、无污染．（2）小明在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计电路图如图丙所示．
①请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）．
②正确连接电路后闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是定值电阻R断路（定值电阻R处接触不良）．
③排除故障后进行实验．下表是正确进行实验操作记录的部分实验数据．若进行第3次实验时，将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时电流表的示数可能是B
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| R/Ω | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| I/A | 0.60 | 0.30 | 0.15 | 0.12 |
（1）同学们按照电路图正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验时电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整．
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.0 | 1.6 | 1.8 |
| 电流I/A | 0.32 | 0.56 | |
| 电阻Rx/Ω | 3.13 | 3.21 | |
| 电阻的平均值R′x/Ω | |||
①方案一：如图，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$．
②方案二：如图，电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0=I2 Rx可得Rx=I1R0/I2．请判断：上述得到的结果错误（选填“正确”或“错误”），并简要说明理由：滑动变阻器接入电路的阻值不为0时，两种情况下RX和R0两端的电压不相等．