题目内容

16．某同学在做“测定小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡上标有“0.3A”的字样清晰可见，实验桌上还有若干节新干电池、电流表、电压表、“10Ω  2A”和“20Ω  2A”的滑动变阻器各一个、开关和导线等器材可供选择．

（1）该同学选取器材连接如图甲所示电路，请你在图中用笔线代替导线将滑动变阻器正确连入电路，当他闭合开关后，发现小灯泡几乎不发光；他移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡逐渐变亮，但无论怎样移动滑片P，都无法观察到小灯正常发光，造成这种现象的原因是电源电压过低．
（2）该同学思考后解决了实验中的问题，又重新正确连接了电路进行实验，再次闭合开关，观察到电压表示数如图乙所示，移动滑片P，当小灯正常发光时，此时电压表的示数变化了0.2V，则待测小灯泡的额定功率为0.75W．
（3）完成上述实验后，他将本实验与“用电流表、电压表测电阻”的实验进行比较，提出“在不增加其它器材的情况下，本次实验是否也可以不用滑动变阻器，而能达到多次测量的目的？”你的观点是：一定（选填“一定”或“不一定”）要用到滑动变阻器，理由是每节新干电池的电压为1.5伏，因此电源电压为1.5伏的整数倍，若不用滑动变阻器，则无法使小灯两端的电压为额定电压．

分析 （1）滑动变阻器和灯泡串联；无论怎样移动滑片P，都无法观察到小灯正常发光，造成这种现象的原因是电源电压过低；
（2）根据电压变化判断出灯泡正常工作时电流，利用P=UI计算额定功率；
（3）滑动变阻器在电路中起到调节灯泡两端电压的作用．

解答 解：
（1）滑动变阻器和灯泡串联，如下图：

他移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡逐渐变亮，但无论怎样移动滑片P，都无法观察到小灯正常发光，造成这种现象的原因是电源电压过低；
（2）电压表使用的量程为0～3V，示数为2.3V，移动滑片，当小灯正常发光时，电压表示数变化了0.2V，即灯泡两端电压增大了0.2V，故：U额=2.3V+0.2V=2.5V；小灯泡上标有“0.3A”字样，即正常工作时的电流：I额=0.3A；
小灯泡的额定功率：P=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W．
（3）小灯的额定电压为2.5伏，每节新干电池的电压为1.5伏，因此电源电压为1.5伏的整数倍，若不用滑动变阻器，则无法使小灯两端的电压为2.5伏．
故答案为：
（1）如上图；电源电压过低；（2）0.75；（3）一定；每节新干电池的电压为1.5伏，因此电源电压为1.5伏的整数倍，若不用滑动变阻器，则无法使小灯两端的电压为额定电压．

点评 本题考查了电路故障分析、电表读数以及灯泡功率的计算；其中，电路故障和计算灯泡的额定功率是本题的难点．

练习册系列答案
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13．某组同学利用如图1所示的器材和步骤验证“阿基米德原理”

（1）为了操作简单和减小误差，图1中正确的操作顺序应该是（a）（d）（b）（c）（填序号）．
（2）在测量排开液体重力时，若先测桶和液体的总重力，把液体倒掉之后测空桶重力，这样测得的排开液体的重力会偏小（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）
（3）按照正确操作顺序可计算出该物体受到的浮力F浮=F1-F2，排开液体重力G排=F3-F4（用字母表示）
（4）若同学们发现F浮=G排（填“＞”、“＜”或者“=”），则可以验证阿基米德原理．
（5）实验中，根据同学们发现的问题，老师对本实验的器材进行了改进，如图2甲所示，调节升降平台，使重物慢慢浸入液体中，如图2乙所示，通过比较两个弹簧测力计两次示数之差，即可验证阿基米德原理，这次改进虽然简化了操作，减小了误差，但是同学们仍然提出了一些问题：
a、实验中小新同学发现，若最开始没有将水装满至与溢水杯的溢水口向平，则测得排开液体重力会
偏小（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）
b、如果图2甲中小桶里最开始有少许液体没有擦干，测得排开液体的重力会不变（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）
14．在如图甲所示的装置中，甲、乙是两个完全相同的密闭容器，密闭容器中两个阻值分别为5Ω和10Ω的电阻组成一个串联电路，闭合开关前，两U形管内液面相平，用这套装置完成“谈及电热的大小与哪些因素有关”的实验．
（1）如图甲通电后，若要比较电阻丝产生热量的多少，只需比较与之相连的U型管中液面的高度差．
（2）如图甲，通电后通过对比观察，相同时间内右容器中导体的电阻产生的热量较多，由此得到的结论在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多
（3）要探究电热与电流的关系，须控制通电时间和电阻相同，请在乙图中用笔画线完成电路的连接．
（4）另一实验小组用图丙所示的装置来完成本实验．图中两个密封的烧瓶内盛满质量和温度都相同的煤油，瓶中插有温度计，两瓶煤油中都浸泡着一段电阻丝，烧瓶A中的金属丝的电阻为5Ω，烧瓶B中的金属丝的电阻为100Ω，为了在较短的时间内达到明显的实验效果，该实验小组选用了煤油而不选用水，主要是由于煤油的比热容小．要研究电热的多少与电流的关系，丙图需要增加电源、开关、导线、还需器材是滑动变阻器．
（5）将图丙装置改装后可测量煤油的比热容．方法是：分别向两个相同的烧杯中（内部电阻丝阻值相同）加入初温均为t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式c煤油=$\frac{{t}_{水}-{t}_{0}}{{t}_{煤油}-{t}_{0}}$•c水（已知水的比热容为c水）
4．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中．

（1）小莉将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距约是10cm．
（2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像如图1所示，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节光屏，应将光屏向上（上/下）移动．
（3）若将烛焰移至距凸透镜15cm处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、放大清晰的实像，幻灯机（照相机/幻灯机/放大镜）就是应用这一原理制成的．
（4）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像．将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了．
①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向左（左/右）移动．
②下列四个选项中，能正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是B
A． 乙  甲   B．丙  甲C． 乙  丁D． 丙  丁
（5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上又落下一只小虫，则光屏上的像的大小将不变（变大/变小/不变），像的明暗将变暗（变亮/变暗/不变）．
（6）若小莉怎么移动光屏都得不到像，写出可能的两个原因？
11．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，甲组同学选取了一个额定电压为2.5V小灯泡，规格为“40Ω，1A”的滑动变阻器和必要的实验器材，连接的电路如图所示，测量数据如表：
实验次数12345678
发光情况非常亮很亮亮较亮较暗暗不亮不亮
电压U/V3.02.52.11.71.30.90.50.1
电流I/A0.280.240.220.20.190.170.160.05
分析实验数据可知：
（1）小灯泡的额定功率为0.6瓦．
（2）小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是1.2Ω．（填“0Ω”、“1.2Ω”、“2Ω”或“10.7Ω”）
（3）结合表格的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由：灯丝电阻的大小随温度的变化而变化，无法控制其大小不变．
1．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6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．

（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  0.5A”的滑动变阻器      B．“50Ω  0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到B（A/B）端．
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障原因是灯泡断路．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是2.2V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向A（A/B）端移动．
（5）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示）．分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为0.625W．
②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受温度变化的影响．
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是灯泡实际功率非常小．
8．电风扇使用一段时间后，扇叶的下方有很多灰尘，这是因为电风扇的扇叶在转动过程中与空气摩擦而带电，又因为带电体具有吸引轻小物体的本领，灰尘被吸引附着在扇叶上；电扇开关关掉后，风扇还能继续转动几圈，只是因为风扇具有惯性．
5．下列现象的成因与物理知识对应关系不正确的是（　　）
A．日食和月食--光的反射B．景色的倒影--平面镜成像
C．小孔成像--光的直线传播D．筷子的“弯折”--光的折射
6．如图所示为一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在a到d的整个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．在a到c的过程中，运动员对铅球始终做功
B．在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功
C．在c到d的过程中，没有力对铅球做功
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断改变

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