题目内容
15．晓东想测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率．可以选用的器材有：电压为6v的电源、量程为0～3v的电压表、滑动变阻器、已知阻值为R0的定值电阻各一个．开关若干和足够多的导线，他设计了如图1所示的电路．以下是他制定的实验步骤：①电压表调零后，断开开关．按图1连接好电路．将滑动变阻器的滑片调至接入电路阻值最大处；
②只闭合开关s1，调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V．将U1记入实验数据表格；
③保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2，读出电压表的示数U2，将U2记入实验数据表格
④计算出这只小灯泡的额定功率为P1=$\frac{{U}_{1}（{U}_{2}-{U}_{1}）}{{R}_{0}}$
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）晓东设计的实验方案中存在的问题是保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2，电压表的示数U2不是灯泡与R0的总电压．
（2）在图2的虚线框内画出你改正的电路图．
分析 （1）有电压表没有电流表，关键是正确找到灯泡正常发光的电流，根据电路图和实验步骤分析实验中存在的问题；
（2）设计电路时，要测出灯泡正常发光时，R0的电压，得到电路中电流，从而计算灯泡的额定功率．
解答 解：
（1）由图1知，只闭合开关s1，灯泡L、R0和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V，此时灯泡正常发光；
保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2，此时灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，示数为U2，
此时的电路连接方式发生改变，所以U0≠U2-U1，
所以灯泡正常发光时的电流IL≠$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$，
所以由P1=U1IL=$\frac{{U}_{1}（{U}_{2}-{U}_{1}）}{{R}_{0}}$计算出这只小灯泡的额定功率是错误的；
（2）应在灯泡电压为2.5V时，通过开关转换测出R0的电压，由欧姆定律得到此时电路中电流，即灯泡正常发光的电流，由P=UI可计算出灯泡的额定功率．设计电路如图所示：
；
闭合S、S1，调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V；
保持滑片P的位置不动，闭合S、S2，读出电压表的示数U2；
小灯泡的额定功率：P1=U1IL=$\frac{{U}_{1}（{U}_{2}-{U}_{1}）}{{R}_{0}}$．
故答案为：（1）保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2，电压表的示数U2不是灯泡与R0的总电压；
（2）电路图见上图．
点评 没有电流表，设计已知电阻与灯泡串联，间接测量灯泡的额定电流；没有电压表，设计已知电阻与灯泡并联，间接测量灯泡的额定电压．以上两种情况的前提是：用滑动变阻器调节滑片使灯泡正常工作．
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5．
小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变），待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好．他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.10～0.28安，电压表示数的变化范围为0～4伏；当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示，请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）．
小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变），待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好．他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.10～0.28安，电压表示数的变化范围为0～4伏；当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示，请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）． | 电压Ux（伏） | 电流Ix（安） | 电阻Rx（欧） | 电阻Rx平均值 |
| 1 | 2.0 | 0.10 | 20.0 | 21.2 |
| 2 | 3.1 | 0.14 | 22.1 | |
| 3 | 6.0 | 0.28 | 21.4 |
6．如表列出了一些导体材料的信息，不计温度对电阻的影响．将长为1m，横截面积为1mm2的镍铬合金丝接入电压为2.2V的电源上，在5min内产生的热量为1320J．将长度和横截面积都相同的锰铜合金丝和镍铬合金丝分别接到同一电源上，要使它们产生相同的热量，所用的时间之比为2：5．
| 几种长为1m，横截面积为1mm2的材料在20℃的电阻 | |
| 材料 | 电阻R/Ω |
| 铁 | 0.096 |
| 锰铜合金 | 0.44 |
| 镍铬合金 | 1.1 |
10．回顾实验和探究：（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）测量小灯泡的电功率
（2）探究电流产生的热量与什么因素有关
（1）测量小灯泡的电功率
| 电路图 | ①请将甲图连接完整，要求滑片向左移动时，连入电路的电阻变大； 已知小灯泡的额定电压为2.5V ②图甲中，闭合开关前，变阻器的滑片应该放在A（选“A”或“B”）端 |
| 步骤 | ③闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙）为2.4V；若要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（选填A或B）端移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙，则小灯泡的稳定功率是0.75W； ④继续移动滑片P，记下多组数据 |
| 结论 | ⑤小灯泡的亮度决定于它的实际功率 |
| 讨论 | ⑥不同电压下灯泡电阻是变化的，可能是温度影响了电阻大小 |
| 实验过程 | 右图所示的装置是探究电流产生的热量与 电流关系的装置 |  |
| 现象 | 通过一段时间后左（“左”或“右”）边U型管中液面高度差更大 | |
| 问题讨论 | 若实验器材采用液体和温度计，则烧瓶内的液体应选取煤油（“水”或“煤油”），因为煤油的比热容比水的小． |
20．
如图所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，则下列说法正确的是（ ）
如图所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，则下列说法正确的是（ ）| A． | 电流表A1示数变大 | B． | 电流表A与A1的示数之差不变 | ||
| C． | 电压表V的示数不变 | D． | 电压表V与电流表A示数的比值变大 |
7．实验室用来测量质量的工具是（ ）
| A． | 刻度尺 | B． | 托盘天平 | C． | 量筒 | D． | 秒表 |
