题目内容

15．夏日炎炎，蚊子滋生，传播疾病，令人烦恼．小明根据蚊子在夜间具有趋光性（尤其是紫色光）的特点，打算自制灭蚊灯．小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡，其额定电压为2.5V．为测得小灯泡的额定功率，小明找来蓄电池组（电压为6V）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等，展开实验探究．

（1）请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图（电流表使用大量程）．
（2）闭合开关S前，滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值最大处．
（3）闭合开关s后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；电压表有示数；电流表指针指向零刻度线．电路可能存在的故障是可能是灯座断路或接触不良等．
（4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为2.5V，此时小灯泡处于额定工作状态，根据图丙所示电流表的示数可知其额定功率为4.5W．
（5）小明找来纱布做成灯罩罩住小灯泡，打算在灯罩上涂粘胶，当小灯泡工作发出紫色光时，飞过来的蚊子就会被粘胶粘住．小明在市场上找到A、B、C三种类型的粘胶，对其粘性强弱进行比较．
①取三张相同规格的纸片，水平放置，分别在纸片的上表面涂上A、B、C三种类型的粘胶．
②同时在三张纸的上表面各轻轻布撒30粒芝麻．
③同时将三张纸腾空倒置1min．
④将三张纸翻转，数出A、B、c三种类型粘胶上残留的芝麻数量，见表．
粘胶类型ABC
残留的芝麻数量22812
为达到最佳的灭蚊效果，小明应选用的粘胶类型为A．

分析 （1）对照电路图连接实物图，各元件顺序一一对应，由灯泡额定电压确定电压表量程；由图丙知电流表选用大量程．根据电路图中滑动变阻器滑片以左电阻丝接入电路中，滑动变阻器一定选择左下端接线柱，上面接线柱任意选择；
（2）闭合开关前，滑片处于最大阻值处；
（3）小灯泡不亮，观察发现，电流表指针指向零刻度线，说明电路可能断路；电压表有示数；说明电压表与电源两极连通，与灯并联的部分之外是连通的，又因小灯泡是完好的，则可能是与灯并联的灯座断路或接触不良等；
（4）灯泡在额定电压2.5V时的功率为额定功率；根据电流表大量程读数，根据P=UI计算额定功率；
（5）本问涉及到控制变量及转换法，在相同条件下，灭蚊效果最好的是粘胶上残留芝麻数量最多的．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程；滑片以左电阻丝连入电路中，根据图丙可知，电流表选择0～3A量程．从电源的正极开始，依次串联开关、电流表、灯泡、滑动变阻器到电源负极，最后把电压表与灯泡并联，注意电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示：

（2）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，起到保护电路的作用；
（3）经分析，闭合开关s后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；电压表有示数；电流表指针指向零刻度线．电路可能存在的故障是灯座断路或接触不良等而导致电压表串联在电路中了；
（4）灯泡在额定电压2.5V时正常工作，电压表示数为2.5V；电流表选择0～3A量程，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，电流为1.8A，灯的额定功率P=UI=2.5V×1.8A=4.5W；
（5）粘胶上残留的芝麻数量越多，表示粘胶的粘性越好．相同规则的三张纸片，分别涂有A、B、C三种类型的粘胶，各撒30粒芝麻倒置1min，残留数量最多的粘性最好，所以小明选用A粘胶．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）最大；
（3）灯座断路或灯泡接触不良；
（4）2.5；4.5；
（5）A．

点评 本题联系学生生活实际，考查小灯泡的额定功率的测量，涉及电路　的连接、操作注意事项、故障　的分析、额定功率的计算及控制变量法及转换法的应用等知识，难度一般．

练习册系列答案
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5．下列物体的速度达到最大时，运动最快的是（　　）
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6．你的身高大约是1.70m，测量时所用的工具是刻度尺．
3．请你在如图方框中画出测量小灯泡电功率的实验电路图．
10．如图为某款雪地自行车，它的前轮被替换成滑雪板以增大受力面积，减小压强；后轮则被改装成履带，履带板上又有突出的棱，这些棱能够增大摩擦力，使该车便于雪地骑行雪地车前进时不会打滑．
20．法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减少的现象，且磁性越强，电阻越小；这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，则通电螺线管的右端是S极；闭合开关S1、S2并使滑片P向左（选填“左”或“右”）滑动，指示灯变亮．
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D．把冰箱里的冻豆腐取出，冰化后，发现豆腐里有许多小孔，这是豆腐里的水遇冷结冰，后又熔化成水形成的
5．在“探究小灯泡的电功率”实验中，小灯泡标有“2.5V”的字样．

（1）请将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑时，电路中电流变小（导线不允许交叉）．
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，造成这种现象的原因可能是滑动变阻器接入阻值太大，电路中电流太小．
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，测得几组对应的电压与电流值，作出了图乙所示的U-I图象，从图象可知小灯泡的额定功率是0.625W，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大；从图象还可以发现通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，造成这种现象的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大．
（4）实验结束后，老师给同学们一个10Ω的定值电阻R0和两只电流表，让他们测出标有“3.8V“字样的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如丙所示，请你将实验过程补充完整；闭合开关，调节变阻器的滑片，使电流表A1的示数为0.38A，此时小灯泡正常发光，电流表A2的示数如图丁所示，则小灯泡正常发光时的电阻是11.9Ω（保留一位小数）．

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