题目内容

14．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，张超同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路．
（1）实验原理是P=UI．
（2）请用笔画线代替导线，按照如图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整，当滑片P向左移动时电流表示数增大（连线不得交叉）．
（3）连接好电路后滑动变阻器的滑片P应置于A（填“A”或“B”）端．
（4）在实验中，若电压表示数为2V，电流表示数如图丙所示，则灯泡的实际功率是0.48W；张超同学若想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为3.8V．
（5）张超同学在完成实验后，他移动滑动变阻器的滑片，记录几组电流表、电压表的示数，然后确认小灯泡的电流、电压，算出几组电阻值，求出的平均值就是小灯泡正常发光时的电阻．他的方法是不正确（选填“正确”或“不正确”）原因是温度不同，小灯泡的电阻也不同或只能用U额、U额来求正常发光时的电阻．
（6）另一组的同学电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数．接下来应进行的操作是C．
A、更换小灯泡  B、检查电路是否断路  C、移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光．

分析 （1）本实验的原理是P=UI；
（2）实验中，电流表、灯泡、变阻器串联，根据滑片右移电流表示数增大，确定其接线柱；
（3）连接好电路后滑动变阻器的滑片P应滑至最大值处；
（4）根据电流表的量程和分度值读数示数，利用P=UI求出灯泡的实际功率；要测小灯泡的额定功率，应增大电压表的示数达到3.8V，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和滑动变阻器接入电路中电阻的变化，然后确定滑片移动的方向；
（5）灯泡正常发光的电阻不能用平均方法来求，它只是在额定电压下工作的电阻，因为温度不同，灯泡电阻就不相等．
（6）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作．

解答 解：
（1）测定小灯泡的额定功率实验的原理是P=UI；
（2）实验中电流表、灯泡、变阻器串联，滑片P向右移动时电流表示数增大，所以应将B接线柱接入电路中，电流表使用0-0.6A量程，如图所示：
；
（3）为了保护电路，连接好电路后滑动变阻器的滑片P应滑至最大值处A端；
（4）电压表示数为2V，由图丙，电流表量程为0～0.6A，分度值0.02A，示数为0.24A，
则小灯泡的功率P=UI=2V×0.24A=0.48W；
要测灯泡的额定功率，应增大电压表的示数达到3.8V，
所以要提高灯泡两端的电压，根据串联电路的分压特点，需要减小滑动变阻器接入电路电阻，即应将滑片P向B端移动；
（5）不正确，温度不同时小灯泡的电阻不同，只能用额定电压、额定功率来求正常发光时的电阻．
（6）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作．
故答案为：（1）P=UI；（2）见上图；（3）A；（4）0.48；B；3.8；（5）不正确；温度不同，小灯泡的电阻也不同或只能用U额、U额来求正常发光时的电阻；（6）C．

点评 本题考查了测小灯泡电功率的实验，涉及到实验的原理、实物图的连接、电路图的设计、电流表的读数和额定功率的计算，关键是会确定电表的量程．

练习册系列答案
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4．下列关于科学家和其主要贡献连线正确是（　　）
A．牛顿--揭示了电流的周围存在着磁场
B．法拉第--发现了电磁感应现象
C．奥斯特--测出大气压强的值
D．阿基米德--发现了惯性定律
5．通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是常用的物理方法．下列根据现象做出的推测不符合事实的是（　　）
A．扩散现象$\stackrel{推测}{→}$分子是运动的
B．街边的路灯同时亮、灭$\stackrel{推测}{→}$路灯是串联的
C．小磁针放在磁体旁受力偏转$\stackrel{推测}{→}$磁体周围有磁场
D．电路中的灯泡发光$\stackrel{推测}{→}$电路中有电流
2．通过可直接感知的现象，推测无法直接感知的物理规律，这是物理学中常用的探究方法．下列推测合理又符合事实的是（　　）
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B．现象：靠近带电体的轻小物体被吸引；推测：轻小物体一定带电
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9．如图所示，一个最大阻值为RL的滑动变阻器与一个阻值为R0的定值电阻串联在电压恒为U的电路中．
（1）求电路消耗的最大功率．
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（温馨提示：推导过程中需要的物理量请提前设定）
19．冬天，小阳家在洗手间里安装了如图甲所示的某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用．图乙是它的简化工作原理图，R1，R2为阻值不变的电热丝．通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，当开关置于1时，水龙头放出冷水．请完成下列问题：
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（3）已知电热丝电阻R1：R2=1：1，如果小阳家每天使用电热水龙头30min，那么用温水比用热水一个月（按30天计算）可以节约多少电能．
6．小明将灯泡L1接到电源两端，发现它正常发光，当他将另一个完全相同的灯泡L2也接入这个电路中时，两个灯泡都能正常发光，那么这两个灯泡（　　）
A．一定串联B．一定并联
C．可能串联，也可能并联D．无法确定
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4．在伏安法测电阻的实验中，小明设计了如图甲、乙两种电路，为了弄清这两种电路有何不同，他上网查阅资料，发现一般学生用电流表“3A档”的内阻（电表的电阻）为0.1Ω左右，“0.6A”档内阻为0.5Ω左右；学生用电压表“3档”内阻一般为1kΩ左右．“15V档”内阻为5kΩ左右．请你分析，若采用乙电路，会使测量结果偏大（选填“偏大”或“偏小”），若想测量一只阻值约为2Ω的电阻，应选择甲电路（选填“甲”或“乙”），理由是通过电压表的电流非常小，可以减小误差．

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