题目内容
【题目】小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材，两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干，连接了如图甲所示电路：
(1)小明发现同组的小虎所选的器材不能完成此实验，其原因是_______；
(2)小明还发现电路连接也有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线， 使电路连接正确；
（______）
(3)更改后小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I-U 图像，如图乙所示，可计算出小灯泡的额定功率是_________W，由图像可知电流与电压并不成正比，原因是_______；
(4)如果在保证小灯泡两端电压不超过额定电压的条件下，滑动变阻器的滑动触头向右移动，滑动变阻器电阻改变
R 滑时，灯泡电阻改变了RL，则R滑__________RL（选填“<”、 “=”、 “>”）；
(5)上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为 2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器 R 的最大阻值为 15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
① 闭合开关 S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为 4.5V；
②_________（填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V，这时小灯泡正常发光；
③ 保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1， 电压表示数为 3V；
④小灯泡的额定功率 P 额=_________W。
【答案】电源电压太低 
0.76 灯丝的电阻随温度升高而增大 > 闭合 S、S1，断开 S2 2 0.5
【解析】
(1)[1]两节新干电池串联的总电压是 3V，而小灯泡正常发光时的电压是 3.8V，电源电压太低。
(2)[2]原电路中，电压表串联在电路中，变阻器与电流表串联后再与灯并联是错误的，电路中的电流为0，故灯不发光，电压表应与灯并联，变阻器与电流表和灯串联，如图所示：
(3)[3]由图乙知，灯在3.8V额定电压下对应的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
小灯泡的额定功率为0.76W。
[4]根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻不是定值，灯丝电阻随温度升高而变大。
(4)[5]滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，即则
R滑>RL。
(5)先测出电源电压U；只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，首先应使灯正常发光，通过开关的转换，使灯与变阻器滑片以下电阻丝串联，根据串联电路电压的规律，当电压表示数为U-2.5V灯正常发光，在③中，根据分压原理可求出滑片以下电阻丝的电阻大小，根据欧姆定律可求出灯正常发光时的电流，根据P=UI可求小灯泡的额定功率P额。具体步骤：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V；
②[6]闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。
在①中，电源电压为U=4.5V，在②中，灯与滑片以下电阻丝R滑下的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，灯的电压
UL=UU滑下=4.5V2V=2.5V
灯正常发光；在③中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片以上电阻丝的电压为
U3V=4.5V3V=1.5V
根据分压原理，R滑上∶R滑下=1∶2，因变阻器的总电阻为15Ω，故R滑下=10Ω，由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过变阻器的电流即灯的额定电流
IL=
=
=0.2A
④[7]小灯泡的额定功率
P额=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W
小灯泡的额定功率为0.5W。
【题目】阅读短文，回答问题。
2019年1月3日，嫦娥四号探测器（图甲）搭载着“玉兔二号”月球车（图乙）成功降落月球南极，全人类首次实现月球背面软着陆。探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”，分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。
月球车设计的相关参数如下表：
设计质量 | 135 | 独立驱动的车轮个数 | 6 |
长 | 1.5 | 每个轮子与水平月面的接触面积 | 100 |
宽 | 1 | 月面的行驶速度 | 200 |
高 | 1.1 | 耐受温度范围 | -180℃~150℃ |
月球车能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。由于月夜温度极低，电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态。
(1)根据上述信息，请判断以下说法中正确的是______________；
A．月球车可以使用汽油机来驱动
B．月球车在月球上惯性将减小
C．月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D．接近月面时，探测器需要悬停寻找最佳降落地点，悬停时它受到的是平衡力
(2)月球车以太阳能为能源，这是_____________（选填“常规”或“新”）能源。若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为
。电池产生的电压为
，并对车上的电动机提供
的电流。则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是_________________；
(3)探测器接近月面时，在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向__________________（选填“上方”、“下方”或“水平方向”）喷出；
(4)在地球上重
的物体在月球上重
，则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为______________
。假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球车水平匀速直线前进
，牵引力做的功为___________
；（
取
）
(5)小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣，他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”，如图丙所示，该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成，其中电源的电压为
，电阻箱
的电阻为（
），
是光敏电阻，它的阻值随光强的变化关系如下表所示，光强用符号
表示，单位用符号
表示。
| 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 |
| 18 | 9 | 6 | 4.5 | 3 | 3 | 3 |
① 据表中数据，请在图丁坐标中描点作出RP~E的关系图线。
（___________）
②若
两端电压必须等于或大于
时，控制电路才能启动，唤醒玉兔并驱动玉兔工作，小明设定光强为
时唤醒玉兔，则电阻箱的阻值至少应调到_______
； 当光强为
时，在保证控制电路能正常启动的条件下，调节电阻箱的阻值，使其消耗的电功率为
，则此时
消耗的电功率为___________
；为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态，可采取的措施是：_______________。 （答出一种即可）
