题目内容

6．小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图甲是小亮同学没有连接完整的电路．

（1）本实验的实验原理是P=UI．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整．
（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，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡开路（或灯座断路）（写出一种即可）．
（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视B（选填序号）．
A．小灯泡亮度           B．电压表示数
C．电流表示数           D．滑动变阻器滑片
（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B端移动（选填“A”或“B“）．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.5W，此时小灯泡的电阻是12.5Ω．该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有调节灯泡的电压为额定电压的作用．
（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电示数始终为如图丙所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于25Ω．

分析 （1）测灯泡电功率的实验原理为P=UI；
（2）求出灯正常工作时的电流大小，确定电流表的量程，将电流表与灯串联；
（3）小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路开路或断路；电压表有示数说明电压表和电源连接良好，据此判断；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率；
（5）①比较电压表示数与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；
②根据图乙电流表小量程读 数，由P=UI求灯的额定功率；
③根据欧姆定律求电阻大小；
④根据灯在额定电压下的功率为额定功率回答；
（6）根据串联电路电压的特点，求出滑动变阻器分得的电压，由分压原理求更换的电阻的最大阻值．

解答 解：（1）测小灯泡电功率的实验原理为P=UI；
（2）小灯泡正常工作时的电流小于I′=$\frac{P}{U}=\frac{1W}{2.5V}$=0.4A＜0.6A，电流表量程选择0～0.6A．串联在电路中，如下图所示；

（3）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，电流表无示数，说明电路开路或电路总电阻很大；电压表有示数，说明电压表和电源连接良好，因此故障的原因可能是小灯泡开路（或灯座断路）导致电压表串联在电路中；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，所以眼睛应该注视电压表，故选B；
（5）①电压表示数低于额定电压，要使灯正常发光，要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应把滑动变阻器连入电路中的电阻调小，所以滑片向B端移动；
②电流表小量程分度值为0.02A，读数0.2A，灯的额定电功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
③此时灯的电阻大小R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
④该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有调节灯泡的电压为额定电压的作用；
（6）电压表小量程分度值为0.1V，示数为2V，则滑动变阻器分得的电压为6V-2V=4V；滑动变阻器分得的电压是定值电阻电压的$\frac{4V}{2V}$=2倍，根据分压原理可知，变阻器的阻值为定值电阻的2倍，则定值电阻的阻值为变阻器接入电路阻值的$\frac{1}{2}$；当滑动变阻器连入电路的阻值最大为50Ω时，定值电阻的阻值也最大，所以定值电阻最大为$\frac{1}{2}$×50Ω=25Ω．
故答案为：（1）P=UI；（2）如上图所示；（3）小灯泡开路（或灯座断路）；
（4）B；（5）B；   0.5；  12.5；  调节灯泡的电压为额定电压；（6）25．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查实验原理、电路的连接、常见故障的分析、操作过程、额定功率及电阻的计算，并涉及研究电流跟电阻的关系实验的器材的选择、控制变量法的运用等知识，综合性较强．

练习册系列答案
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19．小芳和小明分别使用不同的器材“探究液体内部是否存在压强”．
（1）小芳将压强计的金属盒放在装有水的烧杯中，并调节金属盒的方向，通过观察U型管液面是否出现高度差来探究液体内部是否存在压强（如图甲所示）；
（2）小明将一断扎有橡皮膜的玻璃管缓慢竖直插入水中，他通过观察橡皮膜是否凹陷来探究液体内部是否存在压强．（如图乙所示）
（3）请对小芳和小明的实验方案进行评估．
20．与大气压有关的生活现象，下列解释符合物理规律的是（　　）
A．没有大气压，抽水机同样可以把水抽到高处
B．氢气球上升过程中大气压减小会使气球膨胀
C．高原地区大气压比沿海地区大
D．用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压
17．下列关于惯性的说法正确的是（　　）
A．拍打衣服灰尘脱落，是由于灰尘具有惯性
B．跳远运动员要助跑后起跳，是为了增大自己的惯性
C．泼水时，盆留在手中，水受到惯性力的作用飞了出去
D．小明没有推动静止的汽车，是由于物体在静止时惯性比较大
1．在测定“小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，左图是小向同学没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）实验中，小向同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因是灯泡断路．
11．下面是小强同学做的“用天平和量筒测盐水密度”的实验．
（1）请补全下列实验步骤中的空缺：
a．用天平称出空烧杯的质量m1=63g；
b．往空烧杯中加入适量盐水，用天平称烧杯和盐水的总质量．天平平衡后，右盘中砝码的总质量是140g，游码位置如图（甲）所示．则盐水和烧杯的总质量m2=141g；
c．把烧杯中的盐水全部倒人量筒中，如图（乙）所示，则盐水的体积V=65cm3．
d．测出的盐水密度ρ=1.2×103Kg/m3．
（2）按上实验方案进行实验，会使测出来的盐水密度偏大（选填“不变”“偏大”或“偏小”）．
18．在“测量盐水密度”的实验中，实验用砝码盒中配备有100g、50g、20g、10g、5g的砝码．请填写下列空格：
（1）小明同学进行了下列实验操作：
A．将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；
B．用天平测出烧杯和盐水的总质量ml；
C．用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；
以上操作的正确顺序是：BAC（填字母代号）．
（2）小明测量烧杯和盐水的总质量m1时，估计盐水和烧杯的总质量在150g左右．加砝码时，用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下50g的砝码，试加其它砝码，同时调节游码．
（3）如图是小明同学在实验操作过程中的情况．他的错误是：在称量物体时调节平衡螺母．
（4）另一同学想测出某品牌牛奶的密度，为此他利用实验台上的天平、空饮料瓶、水、细线等物品来测量．其操作步骤是：
①用天平测出空饮料瓶的质量m1；
②在空饮料瓶中装满水，用天平测出瓶和水的总质量m2，计算水的体积V=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$（用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示）；
③在空饮料瓶中装满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m3；（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）
④计算牛奶密度ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．（用测出的物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示）
15．体积相等的实心木球和铜球，以相同大小的速度在水平地面上匀速运动，它们的动能分别为Ex木和Ex铜．由于铜球的密度大于木球的密度，使铜球的质量大于木球的质量，所以Ex木小于Ex铜．（选填”大于“、”小于“或”等于“）．
16．工人师傅为小明装修卧室，请你为他设计一个电路，要求，进门按开关K1灯亮，小明的爸爸进入卧室休息，休息后按开关K2灯不亮，小明做完作业后进门按开关K1灯又亮起来，休息后按开关K2灯不工作．将你设计的电路图画入虚线框内．

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