题目内容

6．小明要测量小灯泡的额定功率，实验室提供的器材如下：符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干．他设计了如图所示的电路进行实验．
（1）请你帮助小明将实验电路补充完整；
（2）连接好电路后，请你将正确的操作步骤补充完整：将开关S扳向1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0；将开关S扳向2，保持滑动变阻器的滑片不动，记录电压表的示数U；
（3）小灯泡的额定功率P=$\frac{{U}_{0}（U-{U}_{0}）}{R}$．（用U0、U、R表示）

分析 （1）由图可知：只有电压表，没有电流表，则要借助已知定值电阻求得灯泡的电流，那么为了让灯泡和定值电阻的电流相同，则应采取串联的方式，电压表应分别测量灯泡两端的电压并使灯泡两端的实际电压为额定电压值，再直接或间接测出定值电阻的两端的电压，据此分析完成实验电路．
（2）因为要测灯泡额定功率，则实验时首先应让灯泡电压等于额定电压时，即应让电压表先测灯泡两端的电压且移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数等于灯泡的额定电压，然后在保持滑动变阻器的滑片位置不变的条件下，再用电压表测出定值电阻两端的电压，最后根据电功率的计算公式P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）通过分析可知：灯泡和定值电阻串联，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再间接测量定值电阻两端的电压．分析图可以看出开关的闭合与断开，电压表先测灯泡两端电压，再测灯泡与定值电阻两端电压，如图所示；

（2）闭合开关S1，将开关S扳向1，调节滑动变阻器，移动滑动变阻器的滑片P，为了使灯泡两端的实际电压为额定电压值U0；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S扳向2，记录电压表的示数为U．
（3）∵灯泡和定值电阻R串联，灯泡正常发光时的电压为U0，将开关S扳向2，电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压；
∴定值电阻两端的电压为：U′=U-U0，
则电路中的电流为I=$\frac{U'}{R}$=$\frac{U-{U}_{0}}{R}$，
灯泡的额定功率：P=U0I=U0×$\frac{U-{U}_{0}}{R}$=$\frac{{U}_{0}（U-{U}_{0}）}{R}$．
故答案为：（1）如图；
（2）电压表的示数为U0；
（3）$\frac{{U}_{0}（U-{U}_{0}）}{R}$．

点评 本题考查在没有电流表、利用电压表和定值电阻测量电功率的方法，有一定的难度，是一道难度较高的题目

练习册系列答案
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16．在“探究电流与电阻的关系”的实验中：
（1）如图所示是小明连接的实物图，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上画“x”，并将电路连接正确．
（2）解决以上问题后，小明在开关闭合前，先将变阻器的滑片P置于B（选填“A”或“B”）端，再闭合开头，此时发现电流表有示数，电压表无示数．随后在将滑片P向终点移动的过程中，发现电流表示数变大，电压表无示数，则发生此现象的原因可能是AC（填字母）
A．电阻R短路　　　　　　 B．电流表短路
C．电压表断路　　　　　　D．滑动变阻器断路
（3）电路连接正确后，小明闭合开关调节变阻器的滑片P，直到电压表的示数为3V，记录电流表示数．接下来依次更换不同阻值的定值电阻，并将实验数据记录在表格中，通过分析小明的实验数据，你认为上述实验过程是否科学不科学，原因是没有控制定值电阻两端电压不变．
试验次数12345
电流I/A0.60.40.30.240.2
电阻R/Ω510152025
17．爸爸开车带小森去图书城购买科普读物，回来后小森向爸爸请教了有关车的一些问题，并做了记录，内容如表所示，请你根据小森的记录内容计算：
平均速度60km/h
等速耗油9L/100km
油　　　　价5.85元/L
汽油（93#）密度0.75×103kg/m3
（1）若小森去图书城单程时间为40min，则小森家离图书城的路程大约多少千米？
（2）往返路途中，用掉汽油多千克？需要花费汽油费多少元？
14．在“观察水的沸腾”实验中，当水温升到89℃时，小刚开始计时，每隔1min记录一次水的温度．然后，小刚根据实验数据绘制了如图所示的温度随加热时间变化的图象．
（1）由图象可以看出，把水从91℃加热到97℃所需时间为3 min；
（2）根据图象可以推断，如果在其它条件不变的情况下，从第8min之后继续对水加热1min，则水的温度是99℃．
1．在收音机中，有一种叫电位器的变阻器．电位器的外形及其内部构造如图所示．图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱．使用电位器
（1）只把A和C接入电路，旋动滑片时，是否能改变通过电位器的电流：B；
A．能   B．不能     C．无法确定
（2）只把A和B接入电路，当顺时针旋动滑片时，电位器接入电路的电阻值A．
A．变大B．不变C．变小．
11．如图所示的四个情景中，属于光的直线传播形成的是图（　　）
A．
建筑物在水中的倒影		B．
城市夜空的光柱
C．
公路转弯镜中的像		D．
通过鱼缸在看到水中的鱼
18．如图所示，斜面长1m，高0.2m，秒表每格1s．重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下，从底端到达顶端，秒表变化如图（指针转动未超过一周）．则拉力做功为0.3J，功率为0.06W，斜面的机械效率是66.7%，提高斜面机械效率的方法有增大斜面的倾角（只写一种即可）．
15．小梦同学阅读了一些物质的密度表后，得出了下面四个结论，其中正确的是（　　）
物质水冰铜铁铝煤油
密度ρ/（g/cm-3）1.00.98.97.92.70.8
A．同种物质在不同状态下，密度保持不变
B．质量和体积相等的铜块和铝块，铝块一定是空心的
C．质量相等的实心铜块和铁块相比，铁块的体积一定比铜块的小
D．一个瓶子盛满水后总质量为1kg，则盛满煤油后总质量一定小于1kg
16．小明和小华在探究“电磁波产生的原因”的实验中，将一把锉刀、一节干电池和两条带有金属夹的导线连接成如图所示闭合电路．当用一个导线夹的金属头在锉刀上滑动时，就会听到旁边用来接收电磁波信号的收音机发出“咔咔咔”的声音，小明认为收音机接收到了电磁波．而小华却认为收音机接收到是导线夹和锉刀摩擦而产生的声波，不是电磁波．请你利用现有的实验器材，证明小华的观点是错的．

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