题目内容

3．小梦同学在“测定小灯泡的功率”的实验中，已知电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω．

（1）如图甲是他们连接的实物电路，请你在虚线框内画出相应的电路图．
（2）闭合开关前，应将滑片移到最左端．（选填“左”、“右”）
（3）正确连接电路，闭合开关后，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数为4.5V不变，可能存在的故障是灯泡断路（或灯座断路）．
（4）排除故障后进行实验，电压表的示数如图乙，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向右（选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为2.5V．小梦根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象，如图丙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是0.75W．
（5）由图象可知，小灯泡的电阻的变化的，你认为原因是灯丝电阻受温度的影响；从图象中可以看出，他们的实验有何不足之处没有测量实际电压为1.2倍额定电压下时的功率．

分析 （1）根据实物图画电路图，电路图民实物图要一一对应；
（2）连接电路时，滑片置于阻值最大处；
（3）闭合开关灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电路断路；电压表有示数，为电源电压4.5V，说明电压表与电源两端是连通的，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析知电路故障原因可能是：灯泡断路（或灯座断路）；
（4）灯在额定电压下才能正常工作，比较电压表示数与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；
根据图丙找出额定电压下对应的电流大小，根据P=UI求灯的额定功率；
（5）根据灯丝电阻受温度的影响分析回答；灯的实际电压只要不超过灯的额定电压的25%，灯就是安全的，根据图丙中电压的值都没有大于灯的额定电压来回答．

解答 解：（1）根据实物图画出电路图，注意元件的先后顺序不变，变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，如下图所示：

（2）为保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻大，应将滑片移到最左端最大，即移到左端；
（3）由上面的分析知电路故障原因可能是：灯泡断路（或灯座断路）；
（4）图乙中，电压表小量程分度值为0.1V，示数为1.9V，小于灯的额定电压，为使灯的电压为额定电压，应增加灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片向右移动，直到电压表示数为2.5V；由图丙知，当灯的电压为额定电压2.5V时，对应的电流大小为0.3A，灯的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）灯丝电阻受温度的影响，所以灯丝的电阻是变化的；在实验时，要分灯的电压小于额定电压，等于额定电压和大于额定电压三种情况，从图象中可以看出，图丙中实验的电压的值都没有大于灯的额定电压来，所以，他们的实验有何不足之处是：没有测量实际电压等于1.2倍额定电压下时的电功率．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）左；（3）灯泡断路（或灯座断路）；
（4）右；电压表示数为2.5V；0.75；
（5）灯丝电阻受温度的影响；没有测量实际电压等于1.2倍额定电压下时的电功率．

点评 本题测定小灯泡的功率，考查实物图与电路图的转化、故障的分析、实验注意事项、操作的过程，额定的计算、影响电阻大小的因素及对实验方案的评估能力，难度中等．

练习册系列答案
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20．①图1中铅笔的长度是5.50cm．
②如图2，当前的示数是1.9N．
③如图3表示用排水法测量石块的体积，则石块的体积是10cm3．已知石块的质量为26g，则石块的密度为2.6g/cm3．
④小明在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，做了如图4甲、乙所示的实验．
（1）实验能够得到的结论是受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显 ．
（2）若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应再作图丁（填“丙”或“丁”）所示实验．
14．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

（1）连接电路时开关应断开，电流表的量程应选0～0.6A．
（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是灯泡断路（写出一种即可）
11．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六档，滑动变阻器有A、B两个（A标有“10Ω 1A”字样，B标有“20Ω  2A字样”）．待测小灯标有“2.5V”字样，小华选用电源的电压为6伏档，并选取一个变阻器进行实验，他正确连接电路且实验步骤正确．闭合电键时，发现小灯发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示：
（1）小华在实验中，选用的变阻器是A（选填“A”或“B”）．
（2）若要测出该小灯的额定功率，小华可采用的方法有：
方法一：选用电源电压为4V档；
方法二：滑动变阻器选用为20Ω 2A．
（3）小明按上述方法更改后继续实验．调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，读出并记录此时电压 表的示数．判定该小灯正常发光的方法是电压表示数为2.5V．
（4）另一小组在实验中发现，调节滑动变阻器过程中，电流表示数变大，电压表示数变小，造成这种现象的原因可能是：电压表并联在滑动变阻器两端．
18．为测量一只标有“6V  0.3A”小灯泡的额定功率，实验室备有：电压表（量程0～3V、0-15V）一个、电流表（量程0〜0.6A、0～3A）一个，“lOΩ 2A”和“50Ω 1A”的滑动变阻器各一只，电源（电压为12V）一个，开关一只，导线若干，小组同学通过讨论、交流，设计了如图甲所示的实验电路图，在根据实验电流图选用实验器材连接实物电路时，同组的三位同学产生了分歧．
甲同学：电压表选用大量程，电流表选用小量程，滑动变阻器选用“10Ω　 2A”的．
乙同学：电压表选用大量程，电流表选用小量程，滑动变阻器选用“50Ω　 1A”的．
丙同学：电压表、电流表都选用小量程，滑动变阻器选用“50Ω　 1A”的．
（1）你认为同学乙（选填“甲”、“乙”或“丙”）的观点是合理的．请以笔画线代替导线，将图乙中的实物连接起来．
（2）请你对其他两位同学的观点进行评估．
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，则出现故障的原因可能是小灯泡断路了．
（4）移动滑动变阻器的滑片得到了一组电压和电流的数据，并填入设计的表格
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W		平均电功率P/W 
14.80.25 
260.3
37.50.32
这种表格设计是否合理？答：不合理（选填“合理”或“不合理”），理由是设计功率的平均值栏无意义．
8．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2V （灯丝电阻约为10Ω）．

（1）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用B．
A．“10Ω 1A”的滑动变阻器  B．“30Ω  0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整（要求向右移动时电流变大）．
（3）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为0.36A；则小灯泡的额定功率为0.72W；
（4）某同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：
①连接电路时没有断开开关；
②滑片没有置于阻值最大处．
15．小明利用如图1甲所示的电路图测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．

（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至b（选填“a”或“b”）端．
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但是电路各元件完好且连接无误，则小灯泡不发光的原因是电源电压过低（或变阻器阻值过大）．
（3）闭合开关后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数为2.3V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向a（选填“a”或“b”）端移动，使小灯泡正常发光，此时（如图乙）电流表的读数为0.3A，小灯泡的额定功率是0.75W．
【拓展】：小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，也测出了此小灯泡的额定功率．他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图2所示．
（1）请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接；
（2）请把小明的实验步骤补充完整：
①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使灯两端的电压达到2.5V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；
③请用R0及实验数据表示出小灯泡的额定功率：P额=$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{0}}$．
12．蓝天、白云在湖中形成倒影，水中的鱼儿在“云中”自由穿行．在这里我们看到的水中的白云是由于光的反射而形成的像．
13．我们生活在电的时代，电能的来源很多．
（1）我国目前主要是通过哪两种途径获取电能？
（2）它们分别需要经历哪些能量转移或转化过程最后才能获得电能？
（3）其中哪一种途径对环境会造成较大污染？
（4）为了人类的可持续发展，当今时代特别倡导“节能减排”、“低碳生活”，请列举生活中一个有利于节能减排的真实事例，并简要说明它怎样实现“节能”和“减排”？

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