红红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系实验中．如图.电源电压恒为4.5V.小灯泡标有“2.5V 字样.电流表.电压表各一个.若干定值电阻.一个滑动变阻器.开关.导线若干．(1)如图.红红所接的实验电路存在连接错误.但只需改动一根导线.即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“× .并用笔画线代替导线画出正确的接法．(2)正确� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．红红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验中．如图，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表，电压表各一个，若干定值电阻（10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（20Ω 3A），开关，导线若干．

（1）如图，红红所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）正确连接导线过后，闭合开关，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．红红的操作不当之处是：滑片没有移到阻值最大位置．灯泡熄灭的同时，可观察到电压表示数变大．（选填“变大”、“变小”）
（3）红红更换灯泡后，逐步移动滑片，看到如图乙的电压表示数，其读数是2.2V，为使灯泡正常发光，应向右（选填“左”、“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U-I图象．可知灯泡的额定功率为0.5W．
（4）不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系，原因是：灯泡的电阻是变化的．
（5）为进一步探究电流与电阻的关系，红红将灯泡依次换成已有的定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5V，要顺利完成4次测量，应在电路中在串联一个阻值为4Ω的定值电阻．

分析（1）本实验中，电压表应与灯泡并联；
（2）闭合开关，灯泡发出明亮耀眼的光，很快熄灭，说明电路电流太大，电路中总电阻太小，由此分析不当之处；灯泡烧坏后电压表串联在电路中，由此可知电压表示数；
（3）根据图示电压表读数，然后根据电表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；
灯泡在额定电压下的功率是额定功率，由图中数据求出额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率；
（4）灯泡电阻是变化的，根据控制变量法分析原因；
（5）根据串联电路特点和欧姆定律计算串联电阻的范围．

解答解：
（1）要测小灯泡功率，电压表应与灯泡并联，由图甲知，电压表测总电压，修改后电路如图所示：
；
（2）灯泡发出明亮耀眼的光很快熄灭，说明电路中电流过大，原因是：闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置；
灯泡发出明亮耀眼的光很快熄灭，说明灯泡被烧坏，所以电压表与电流表串联在电路中，此时电压表测电源两端电压，所以示数变大；
（3）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，所以示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为使灯泡正常发光，应增大电路中电流，减小电路中电阻，所以应把滑片向右端移动；
由图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）由图象知，通过灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的．
电流与电压和电阻有关，在探究电流与电压关系时应保持电阻不变，但灯泡在不同电压下电阻是不同的，所以不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系；
（5）由题知，探究电流与电阻的关系，定值电阻两端电压恒为2.5V，
由串联电路特点和欧姆定律有：I_R=I，则：$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{U}{{R}_{总}}$，更换的电阻R越大，电路总电阻越大，
若将5Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{5Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R_总=9Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R₁=R_总-R=9Ω-5Ω=4Ω，
若将15Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{15Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R_总=27Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R₂=R_总-R=27Ω-15Ω=12Ω，
若将25Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{25Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R_总=45Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R₃=R_总-R=45Ω-25Ω=20Ω，
若将30Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{30Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R_总=54Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R₄=R_总-R=54Ω-30Ω=24Ω，
需要再串联入电阻的阻值最大为R₁=4Ω，
最小为R₄-R=24Ω-20Ω=4Ω．
所以要顺利完成4次测量，应在电路中在串联一个阻值为4Ω的定值电阻．
故答案为：（1）见上图；（2）滑片没有移到阻值最大位置；（3）2..2；右；0.5；（4）灯泡的电阻是变化的；（5）4Ω．

点评本题考查了实物电路连接问题、电路故障、电表读数、实验的操作、电功率的计算，还考查了对探究电流与电压和电阻关系的实验，考查知识点多，综合性强．

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13．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为20Ω，可供选用的滑动变阻器R₁和R ₂的最大阻值分别为20Ω、40Ω，实验电路如图（1）所示．

（1）请用笔画线代替导线将电路图（1）连接完整，要求向左移动滑片时电压表示数变小；经过判断可知本实验应该选用的滑动变阻器是R₂（选填“R₁”或“R₂”）．
（2）如图（2）是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W；某同学误将电压表并联在滑动变阻器的两端，如图（3）所示，他从滑片置于最右端时开始记录第1组数据，逐渐调节滑片测得多组数据并描绘出U-I图象如图（4）所示．实际上小灯泡两端的电压太高会缩短灯泡的寿命，为使实验中小灯泡两端电压不超过3.5V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为13.9Ω（保留一位小数）．
（3）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R ₀的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（5）所示的电路，也测出了灯泡的额定功率．请完成下列实验步骤：
①闭合开关S₁，S ₂与触点1接触，调节滑动变阻器，使电流表A的示数为$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S₁，S ₂与触点2接触，读出电流表示数为I；
③灯泡的额定功率表达式P_额=2.5V×（I-$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$）（用已知量与测量量表示）．

20．

小明家新买了一个电热水壶，其铭牌如表所示，求：

额定电压	220V
额定功率	1100W
容积	2L

（1）电热水壶正常工作时，发热板的电阻是多少？
（2）小明家安装的电能表如图所示，某次家中只有热水壶在工作，在2min内电能表的转盘转了90转，求此时该水壶的实际功率．
（3）用这个水壶将初温为20℃的满壶水煮沸，水吸收的热量是多少？[气压为1个标准大气压，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]．
（4）若热水壶效率是80%，在额定电压下使用，要加热多长时间才能把水煮沸？

10．关于下列几种现象，分析正确的是（　　）

	A．	冰雪消融是熔化形成的，熔化需要放热
	B．	草叶上形成的“露珠”是液化形成的，液化需要放热
	C．	秋天早晨的雾是汽化形成的，汽化需要放热
	D．	冬天早晨的霜是凝华形成的，凝华需要吸热

17．