题目内容

13．小军同学在做“测定小灯泡电功率”的实验时，小灯泡额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω．实验室器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“10Ω  1?A”和“30Ω  0.5?A”的滑动变阻器2个，导线若干．
（1）小军设计了如图甲所示电路，他应选用规格为“30Ω0.5?A”的滑动变阻器．
（2）图乙是小俊根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．

（3）正确连接实物图，笑笑刚接好最后一根线，发现：灯泡就发出刺眼的亮光，两表示数均很大，则他操作中的错误有：连接电路时开关没有断开、连接电路时滑动变阻器滑片没有移到最大阻值，
紧接着小灯泡不亮了、电流表无示数、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是灯泡断路；
（4）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图丙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向左（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）小军同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的图象．根据图象信息得，小灯泡的额定功率是0.5W．该图象不是直线，主要原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化．

分析 （1）由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，由串联电路特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器；
（2）测量小灯泡的额定功率，电压表应并联在灯泡两端，滑动变阻器与小灯泡串联；
（3）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，从开关与滑动变阻器方面分析原因；根据电表示数情况分析电路故障的原因；
（4）灯泡正常发光时其电压等于额定电压，由图丙读出灯泡两端的电压，根据串联电路的分压原理判断滑片的移动方向；
（5）根据图象确定当电压为2.5V时的电流，根据公式P=UI计算出额定电功率；
根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点分析电流与电压不成正比的原因．

解答 解：
（1）小灯泡的额定电压是2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω，则小泡正常发光时，通过小灯泡的电流约是I'=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
根据串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，所以应选择“30Ω 0.5?A”的滑动变阻器；
（2）由图乙所示电路图可知，电压表串联在电路中，小灯泡与滑动变阻器并联，电压表应并联在灯泡两端，滑动变阻器与小灯泡串联，电路图如图所示：
；
（3）连接好最后一根导线，灯泡发出发出刺眼的亮光，说明连接完最后一根导线，电路闭合，连接电路时开关没有断开；灯发出明亮耀眼光，说明电路电流太大，电路电阻很小，是因为连接电路时，滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处造成的；
小灯泡不亮，电流表无示数可能是电路出现断路了，电压表有示数，说明电压表到电源之间是通路，则故障的原因可能是小灯泡断路；
（4）由图丙可知，电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，灯泡两端的电压为2.2V，为使灯泡正常发光，根据串联电路的分压原理滑片的移动左端移动，以增大灯泡两端电压，直至2.5V为止；
（5）由图丁知，当U=2.5V时灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.2A，则灯泡额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以电流、电压的图象不是一条直线．
故答案为：（1）“30Ω 0.5A”；（2）见上图；（3）连接电路时开关没有断开；连接电路时滑动变阻器滑片没有移到最大阻值；灯泡断路；（4）左；2.5；（5）0.5；灯泡的电阻随温度的变化而变化．

点评 本题考查了滑动变阻器的选择、实物电路的连接、电表的读数、求灯泡功率等问题；对电表读数时一定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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C．航母将下沉，所受浮力减小D．航母将上浮一些，所受浮力减小
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220361.8
330541.8
乙4108.00.80
520160.80
630240.80
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（3）分析上表中实验次数1与4（或2与5，3与6）可归纳出的结论是相同体积的甲，乙两种物体，它们的质量是不相同的．
（4）分析上表中甲，乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳出的结论是不同物质，质量与体积的比值不同．
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（1）把杠杆支在支架上，放在水平桌面上后，发现杠杆左高右低．为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节．
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A．变大    B．变小    C．不变．
18．有一把准确的秤，不慎将秤砣碰掉了一块，那么再称物体，它的读数将（　　）
A．比实际质量大B．与实际质量相同C．比实际质量小D．以上都有可能
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