题目内容

2．如图1所示是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡的额定电压是3.5V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω，1A”的字样．
（1）请你用笔画线代替导线将电路连接好，使它成为正确的实验电路．

（2）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
A．可能是灯丝断了      B．可能是电流表断路
C．可能是小灯泡短路  D．可能是滑动变阻器断路
请你借助图中的电流表和电压表验证小刚的猜想，将电流表、电压表的示数填入上表．
（3）加入电压表0～15V量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率，他应该怎么做？将电压表并联在变阻器的两端，如下右图所示．
（4）按小刚新设计的实验方案调节滑动变阻器，使电压表示数达到1V时，小灯泡就正常发光，此时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率是1.05W．
（5）请设计出记录数据的表格：
猜想电流表示数I/A电压表示数U/V
如果A成立
如果D成立

分析 （1）根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联，根据欧姆定律求出灯正常发光时电流大小，确定电流表量程与灯串联，滑动变阻器接一上一下两接线柱串联在电路中；
（2）根据故障原因分析电路的连接，由欧姆定律回答；
（3）（4）电源电压U=1.5V×3=4.5V，灯正常发光时，滑动变阻器电压U滑=U-U灯=4.5V-3.5V=1V小于3V，可用电压表0-3V量程测滑动变阻器的电压，根据P=UI，从而测灯泡的额定功率；
（5）根据实验目的及测量的量设计表格．

解答 解：（1）灯泡的额定电压是3.5V，电压表选用大量程与灯并联，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常工作时的电流大小约为I=$\frac{U}{R}=\frac{3.5V}{10Ω}$=0.35A，电流表量程选用0-0.6A，与灯串联，滑动变阻器接一上一下两接线柱串联在电路中，电路图如下左图所示：

（2）如果A成立，灯丝断了，灯不亮，则电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，根据欧姆定律，电流表示数I=0A，电压表与电源两极连通，示数等于电源电压U=1.5V×3=4.5V；
如果是C成立，变阻器断路，则整个电路为断路，灯不亮，电流表示数为0，电压表示数也为0；
如下表1所示：
表1

猜想电流表示数I/A电压表示数U/V
如果A成立04.5
如果D成立00
（3）（4）可将电压表并联在滑动变阻器的两端，电路图如上右图所示；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-U灯=4.5V-3.5V=1V＜3V，灯正常发光时；
如图2电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A所示，则小灯泡的额定功率P=UI=3.5V×0.3A=1.05W．
（5）记录数据的表格如下表2所示：
表2：
正常发光时电压表示数/V电流表示数/A灯的额定功率/W
   
故答案为：（1）实物电路图如上左图所示；（2）如上表1所示；
（3）将电压表并联在变阻器的两端，如上右图所示；（4）1；1.05．
（5）如上表2所示．

点评 本题测定小灯泡额定功率，考查电路的连接、器材的选择、故障的分析及设计实验方案的能力和设计表格的能力，均为中考的重点内容，要熟练掌握．

练习册系列答案
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1．作为经典力学的先驱，伽利略在实验的基础上运用科学推理的方法，正确地揭示了：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．英国物理学家牛顿总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理定律：一切物体在不受力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态．为了纪念他做出的杰出贡献，人们以他的名字命名为力的单位．
8．如图所示，电源电压为9V，电流表量程0-0.6A，电压表量程0-15V，小灯泡上标有“6V，3W”字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（设灯丝电阻不变），则下列说法不正确的是（　　）
A．灯丝电阻为12Ω
B．当电流表示数为0.3A时，电压表示数为5.4V
C．滑动变阻器的最大功率为1.5W
D．滑动变阻器允许调节的最小阻值是6Ω
7．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作了如下猜想：
导体的电阻可能与
①导体的长度有关；
②导体的横截面积有关；
③导体的材料有关．
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示．
编号材料长度/m横截面积/mm2
A镍铬合金0.50.5
B镍铬合金1.00.5
C镍铬合金0.51.0
D锰铜合金0.50.5
（1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，小文认为电路中连入灯泡是多余的，你的看法是不是（填“是”或“不是”），原因是灯泡可以起到保护电路的作用．
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号A和B两根电阻丝分别接入电路进行实验．为了验证上述猜想②，应选用编号A和C两根电阻分别接入电路进行实验．
（3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不同相，由此，初步得到的结论是当长度和横截面积相同时，导体电阻跟导体的材料有关．
（4）本试验小明用的实验方法有转换法和控制变量法．
14．自然界中只存在两种电荷，分别是正电荷和负电荷．电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
11．在1个标准大气压下，体积为5L的水，初温为20℃，若将这些水烧开，至少需要吸收多少焦耳的热量？若这些热量完全由无烟煤燃烧来提供，需要多少千克的无烟煤？（无烟煤的热值为3×107J/kg，水的密度ρ=1×103kg/m3）
12．在利用如图装置做水的沸腾的实验中
时间/min…6789101112131415…
温度/°C…95969798989895989898…
①实验目的：观察水沸腾时的温度变化和水沸腾的特征．
②实验数据记录在表二中，可以发现第12分钟时数据是错误的．
③若图中显示的是某时刻情景，由图可知此时水正在沸腾．（选填“正在”或“没有”）
④根据实验数据绘制的“水的沸腾”图象中甲是正确的（ 选填“甲”或“乙”），此时的沸点是98°C．

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