题目内容

13．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）小宇同学闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表（填“电压表”或“电流表”）示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为2.2V．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片p向B（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（3）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（4）在小灯泡正常发光时，再将滑片P向B端移动到另一位置，則小电灯的实际功率大于（填“大于”、“小于“或“等于“）额定功率．

分析 （1）根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，根据题目要求确定滑动变阻器的接法，把电流表、滑动变阻器串联接入电路．
（2）手移动滑动变阻器，眼睛观察电压表的示数，由图示电压表确定其量程与分度值，读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系，根据电路图确定滑片的移动方向．
（3）由图象求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率；
（4）根据灯泡电流随电压的变化关系，由P=UI判断灯泡实际功率如何随电压变化．

解答 解：（1）灯泡正常发光时电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，则电流表选0～0.6A量程，当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，则滑动变阻器应接右下端接线柱B，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示．

（2）手移动滑动变阻器，眼睛观察电压表的示数；由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V量程，分度值是0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器分压，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端电压变大，由电路图可知，应把滑动变阻器的滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V．
（3）由I-U图象可知，灯泡额定电压2.5V所对应的电流是0.2A，
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）滑片向B移动，电路的电阻变小，电流变大，随灯泡电压的增大，灯泡电流增大，灯泡实际功率P=UI增大．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）电压表；2.2；B；（3）0.5；（4）大于．

点评 本题考查了连接实物电路图、电表读数、滑动变阻器的调节、求灯泡额定功率、连接电路时的注意事项等，对电表进行多读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．

练习册系列答案
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而定输出功率300W电动机效率75%
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1．两个相同的杯子，一个装半杯热水，一个装半杯凉水，下列冷却方法放热最多的是（　　）
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8．小明做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，其额定功率小于1W，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”．
（1）在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图1甲所示，则他接下来的操作是对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上；请你根据图乙电路图用笔画线代替导线，将图丙中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变大，导线不能交叉；

（2）连接电路后闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数，灯泡不亮．电路的故障可能是D；
A．灯泡短路    B．滑动变阻器短路  C．灯泡断路    D．滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图2甲所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向右 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流示数如图2乙所示，那么灯泡的额定功率是0.75W；
（4）小明能用小灯泡来研究电流与电压的关系吗？不能；理由是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，而电流与电压关系的实验中，要控制电阻值大小不变；
（5）为了研究电流和电阻的关系，小明找到几个定值电阻，阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，他用5Ω的电阻替换电路中的小灯泡，移动滑片使电压表示数为2.5V，记录电流表示数，又换上10Ω的电阻，移动滑片，最终电流表的示数为0.25A；
（6）当小明用20Ω的电阻进行实验时，发现电压表的示数始终不能调到2.5V，聪明的小明想到了解决办法，他将其中一个定值电阻串联接入电路后，既可以用20Ω的电阻完成实验，又可以用30Ω的电阻完成实验，他选择的定值电阻至少是10Ω．
18．下列数据最符合实际的是（　　）
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5．在“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有以下器材：小灯泡（额定电压为2.5V，电阻约为10Ω）、电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、开关、电压为4V的电源、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干．

（1）根据图甲提供的电路，用笔画线代替导线，将图乙的实物图连接成实验电路．
（2）根据实验中需要测量的物理量．请在图丙方框内画出记录实验数据的表格．
（3）实验过程中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，分析电路故障的原因可能是B．
A．小灯泡断路                B．只有小灯泡短路
C．只有滑动变阻器短路        D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，某次实验中，电流表示数是0.2A，电压表示数如图丁所示，示数是2.4V，此时小灯泡的功率是0.48W．
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