题目内容
15．
小明做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．如下图甲所示是小明没有连接完的实物电路．（1）用笔画线代替导线，将图甲中的器材连成完整的实验电路．在闭合开关前，应将滑片置于A（选填“A”或“B”）端．
（2）小明连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，请写出一种可能的故障原因灯泡断路（各仪表都没质量问题且连接正确）；
（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端滑动（选填“左”或“右”）；
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了上图乙所示的U-I图象．根据U-I图象提供的信息，可知小灯泡的额定功率是0.5W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是10Ω．
（5）小明发现U-I图象不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比．小明很纳闷，请你帮助他分析：原因：灯丝的电阻受温度的影响．
（6）若电源电压为6V，滑动变阻器有“10Ω，1.5A”和“20Ω，1A”两种规格，则本实验中应选用规格为20Ω，1A的滑动变阻器．
分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表的量程，将电压表并联在灯泡两端．为保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路电阻应最大；
（2）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）电压表示数小于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器，增大灯泡电压，根据电路图确定滑片的移动方向．
（4）根据图乙读出灯泡正常发光时，灯泡的额定电流，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率，；
根据图乙读出灯泡两端电压为1.5V时对应的电流，然后根据R=$\frac{U}{I}$求出小灯泡此时的阻值；
（5）分析电阻的变化，得出灯丝电阻与温度的关系．
（6）根据串联电路特点，由欧姆定律经过计算确定使用哪个滑动变阻器．
解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：
为防止电路中电流过大烧坏用电器，所以开关闭合时滑动变阻器应处于最大阻值，即A端；
（2）灯泡不亮，故障可能是电路断路，也可能是灯泡短路；
电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此故障为灯泡断路．
（3）电压表示数小于灯泡额定电压，由电路图可知，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端电压变大．
（4）根据图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.15A，故此时灯丝的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
（5）灯泡的电压越大，灯泡越亮，则灯丝的温度越高，所以灯丝的电阻越大，因此灯泡的电流与电压不成正比．
（6）灯泡正常发光时U灯=2.5V，I灯=0.25A，滑动变阻器电压U滑=U-U灯=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器阻值R滑动=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{灯}}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，所以应选择规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器．
故答案为：（1）见解答图；A；（2）灯泡断路；（3）右；（4）0.5；10；（5）灯丝的电阻受温度的影响；（6）20Ω，1A．
点评 本实验考查了电压表量程的选择、实物电路的连接、根据图象得出有用信息的能力以及灯丝的电阻与温度的关系；由I-U图象找出电压对应的电流，熟练应用欧姆定律和功率计算公式的应用是正确解题的关键．
| A． | 手提水桶时手上出现压痕，是由于水桶所受的重力作用在手上 | |
| B． | 用3N的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块受到的摩擦力等于3N | |
| C． | 用大小不变的力F竖直拉起静止在水平桌面上重为G的钩码时，F一定等于G | |
| D． | 跳水运动员起跳时，跳板向下弯，人对跳板的作用力与跳板对人的作用力大小相等 |
小勇先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（毛巾、棉布、木板），做了三次实验．然后将实验数据填入下表中：
| 表面状况 | 阻力大小 | 小车运动的距离s/m |
| 毛巾 | 大 | 0.1 |
| 棉布 | 较大 | 0.18 |
| 木板 | 小 | 0.35 |
（1）每次都让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度．
（2）观察实验现象发现：平面越光滑，说明小车受到阻力越小，小车运动的距离越远；小车在水平面上运动时，受非平衡力（选填“平衡力”或“非平衡力”）；接触面对小车施加了二个力，分别是支持力、摩擦力．
（3）小勇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将做匀速直线运动．
（4）对于斜面的要求是C
A．斜面越光滑越好 B．斜面越粗糙越好 C．斜面的粗糙程度对实验的影响不大，只要斜面相同且能完成实验就行．
| A． | 罐上标有“355mL”字样，则所装“可乐”质量约为360g | |
| B． | 用铝合金制作易拉罐，是利用了该材料具有良好的延展性 | |
| C． | 用吸管吸“可乐”是利用了液体压强 | |
| D． | 罐上标有回收标志，是提醒人们保护环境、节约资源 |