题目内容
18．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．
（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮），并在图乙虚线框内画出电路图．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是灯泡短路或电压表短路．
（4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，示数为0.38A，小灯泡正常工作时的电阻是10Ω．
（5）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为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，设计了如图丁所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关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，再将开关S2拨到触点1（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U．
③小灯泡额定功率的表达式为P额=3.8V×$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$．（用已知量和测量量表示）．
分析 （1）测电阻的原理为R=$\frac{U}{I}$；
（2）滑片向左移灯泡变亮，即电路的电阻变小，说明滑动变阻器滑片以左电阻丝连入电路中；
根据电流流向法，从电源的正极出发依次串联各电路元件，然后把电压表并联在灯泡两端即可；
（3）移动滑动变阻器滑片，电流表有示数，说明电路为通路，她发现灯泡始终不亮，电压表无示数，则灯短路或电压表短路；
（4）根据电流表的量程和分度值读出示数，灯泡在额定电压下才正常发光，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
（5）在没有电流表的情况下，利用定值电阻R0和电压表代替电流表与灯泡串联，通过开关的转换，移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压等于3.8V，使灯正常发光；
保持滑片的位置不动，再通过开关的转换使电压表测出灯与定值电阻R0的电压U；
在前后两次开关转换的过程中，电路的连接关系没有改变，各用电器分得的电压保持不变，此时灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律可求出此时定值R0的电压，由欧姆定律求出通过定值电阻R0的电流，根据串联电路电流的规律，即灯正常发光时的电流大小，根据P=UI写出小灯泡额定功率的表达式．
解答 解：（1）测电阻的原理为R=$\frac{U}{I}$；
（2）根据滑片向左移时灯泡变亮，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即滑片以左电阻丝连入电路中，故应将滑动变阻器的A接线柱与小灯泡的右接线柱连接，如下图所示：
（3）电流表有示数，说明电路为通路，她发现灯泡始终不亮，电压表无示数，则灯短路或电压表短路；
（4）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，
根据欧姆定律，小灯泡正常工作时的电阻：R=$\frac{U}{I}=\frac{3.8V}{0.38A}$=10Ω．
（5）①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动变阻器的滑片，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；
③根据串联电路电压的规律，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×$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；
（2）实物图的连接如上图所示；
（3）灯泡短路或电压表短路；
（4）10；
（5）①2；3.8；②1；③3.8V×$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$．
点评 本题测小灯泡正常工作时的电阻，考查了实验原理、连接实物电路图、常见故障的分析、电表读数、求灯泡功的电阻及在没有电流表的情况下设计实验方案测电阻的能力，综合性强，难度大，对能力要求高．
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小学生10分钟应用题系列答案
如图，电源电压18V保持不变，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，小灯泡上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻为80Ω，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（ ）| A． | 当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表和电压表示数都变大 | |
| B． | 当电流表示数为0.3A时，电压表示数为3.6V | |
| C． | 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω | |
| D． | 该电路允许的最大功率为10.8W |
（1）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整．
（2）滑动变阻器应该选用R1（选填“R1”“R2”）．
（3）小亮同学连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表、电压表有示数且比较小，则可能是滑动变阻器接入了下面两个接线柱．
（4）调节滑动变阻器，记录实验数据如表，当灯泡正常发光时，灯泡的额定功率是0.75W，此时小灯泡的电阻为8.33Ω（结果保留两位小数）
（5）由表中的数据可知，通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比，原因是：灯丝电阻受温度的影响，若把规格相同的两支灯泡串联在3V的电源上，两灯消耗的总功率为0.3 W．
| 电压/V | 电流/A | 亮暗情况 | |
| 1 | 1 | 0.16 | 暗 |
| 2 | 1.5 | 0.22 | 较亮 |
| 3 | 2.5 | 0.3 | 亮 |
淮安秋冬季节雨水较多，一场雨过后，如图所示，在道路旁往往有积水存在，小量同学在图示位置向前（箭头所示）走的过程中，通过右侧路边的积水能看到建筑物的像，对此现象，下列说法正确的是（ ）| A． | 通过积水看到建筑物的像是由于光的折射 | |
| B． | 小量看到的是道路左侧建筑物的像 | |
| C． | 小量看到的是道路右侧建筑物的像 | |
| D． | 小量看到的是道路左、右侧建筑物的像 |
如图所示某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是55g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示，悬浮时冰和石块的平均密度等于水的密度），容器的底面积为10cm2．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.5cm（如图乙所示）．（已知ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）求：