题目内容
9．小华要测量额定电压为3.8V的小灯泡的电阻，图甲是他连线的部分电路，其中滑动变器规格为“30Ω 1A”．（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，使滑动变阻器连入的阻值最大．
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．则电路故障的原因是灯泡短路．此时电流表的示数为0.2A，可知电源电压为6V．
（3）小华排除故障，并正确连接电路后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.1V时，电流表的示数如乙所示，则此时小灯泡的电阻为7Ω，若让小灯泡正常发光，滑片应向右（选填“左“或”右“）移动．
（4）实验结束后，小峰也用相同的器材测量该小灯泡的额定功率．实验中，他调节滑动变阻器的滑片，发现当电压表的示数为2.2 V时，小灯泡正常发光．则小峰是将电压表并联在图丙中的bc（选填“ab”、”bc“或”ac”）之间．若此时电流表示数为0.4A，则该小灯泡的额定功率为1.52W．
（5 ）小峰想用此电路探究“导体中电流与电压的关系”，则他不能（选填“能”或“不能”）得出正确结论．
（6 ）同学们完成实验后，老师又连接了图丁所示的电路，让同学们用它测量小灯泡的额定功率（已知小灯泡的额定电流为I额、电源电压为U，R为电阻箱，可以直接读出它的阻值）．请将实验过程补充完整．
①闭合开关S，调节电阻箱，使电流表示数为I额，并记下此时电阻箱的阻值为R；
②小灯泡额定功率的表达式为P额=I额（U-I额R）（用符号表示）．
分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，灯泡、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连线时，注意滑动变阻器的接法，注意电压表正负接线柱不要接反；
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路；电压表无示数，可能是灯泡短路，或电压表并联电路之外存在断路，或者是电压表断路；电流表有示数，说明电路不存在断路；综合分析可知，电路故障是灯泡短路．
已知灯泡短路．电路中只有滑动变阻器，根据电流表的读数，由I=$\frac{U}{R}$求得电源电压．
（3）根据乙图可知电流表的量程，再结合分度值读出电表的示数，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联分压的特点可知滑片的移动方向；
（4）根据串联分压的特点可知电压表接在滑动变阻器两端，利用P=UI可求得该小灯泡的额定功率．
（5）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，要控制电阻阻值保持不变，而灯泡电阻不是定值，随温度的变化而变化，据此分析答题．
（6）测灯泡功率需要测出灯泡额定电流对应的额定电压，根据实验原理与实验步骤分析答题．
解答 解：（1）灯泡额定电压是3.8V，则电压表选15V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，由于滑片在最左端，且已经连接了B接线柱，为使阻值最大，应将滑动变阻器右下接线柱与电源正极连接，
电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示；
（2）闭合开关后，灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路；
此时电压表无示数，可能是灯泡短路，或电压表并联电路之外存在断路，或者是电压表断路；
电流表有示数，说明电路不存在断路；
所以其故障是灯泡短路．
已知灯泡短路．电路中只有滑动变阻器，在闭合开关前，滑动变阻器的阻值在最大处，又知道I=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电源电压U=IR滑最大=0.2A×30Ω=6V；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流I实=0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻R=$\frac{{U}_{实}}{{I}_{实}}$=$\frac{2.1V}{0.3A}$=7Ω；
已知额定电压为3.8V的小灯泡，此时电压表示数为2.1V，若让小灯泡正常发光，根据串联分压的特点可知要增大灯泡两端电压，则减小滑动变阻器两端电压，即将滑片向右移动，
（4）当发现当电压表的示数为2.2 V时，小灯泡正常发光．说明电压表测量的是滑动变阻器两端电压，即小峰是将电压表并联在图丙中的bc之间；
已知此时电流表示数为I额=0.4A，则该小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.4A=1.52W；
（5）由于灯泡电阻随温度的变化而变化，不是定值，不能用小灯泡代替定值电阻R，所以不能探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验而得出结论；
（6）实验过程如下：
①知小灯泡的额定电流为I额，则闭合开关S，调节电阻箱，使电流表示数为I额，并记下此时电阻箱的阻值为R；由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻箱两端电压UR=I额R，
则小灯泡两端电压UL=U-UR=U-I额R，
②串联电路中电流处处相等，则小灯泡额定功率的表达式为P额=ULI额=（U-I额R）I额，
故答案为：（1）见上图；
（2）灯泡短路；6；
（3）7；右；
（4）bc；1.52；
（5）不能；
（6）①I额；②I额（U-I额R）．
点评 本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器调节、电表读数、求灯泡额定功率、完善实验步骤等问题，对电表读数时，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．
如图所示电路，电源电压保持不变，R2的最大阻值为20Ω，滑动变阻器的滑片P在两个端点a、b间滑动，电流表的变化范围为0.6A至0.2A，则R110Ω；电源电压为6V．
测量大米密度时，小华发现米粒间有空隙，这样会导致密度的测量结果偏小．于是，她用一个饮料瓶装满水，拧上盖子，用天平测出总质量为143g．又测出48g大米，放入瓶中，擦干溢出的水，再测这时的总质量．天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图所示，则总质量为153.4g．由此，算出这种大米的密度1.28×103kg/m3．（保留两位小数）（1）该电热水壶正常工作时的电阻是多少？
（2）当电热水壶装满水正常工作时，将水从23℃加热至100℃需要吸收多少热量？
（3）若该电热水壶的效率为90%，在（2）中电热水壶需要正常工作多少时间？
| X牌电热水壶 | |
| 额定电压 | 220V |
| 额定功率 | 1100W |
| 容积 | 3L |
| 超温保护器 | 熔断温度110℃ |
如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，请完成下列问题：
如图是“风光互补”路灯，该路灯装有风力和太阳能发电装置，白天将获得的电能储存在蓄电池内，夜间蓄电池对灯泡供电，下列关于这种路灯的说法中正确的是（ ）| A． | 太阳能发电装置是将电能转化为光能 | |
| B． | 风力发电装置是将机械能转化为光能 | |
| C． | 风力发电装置，利用的是电磁感应的原理 | |
| D． | 路灯利用的太阳能和风能都属于不可再生能能源 |
