题目内容

4．为测量一只标有“6V，0.3A”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了图的电路图．现有实验器材为：电压表（量程0-3V．0-15V）一块，电流表（量程0-0.6A，0-3A）一块，规格为“10Ω 2A”和“50Ω 1A”的滑动变阻器各一只，电源（电压恒为12V）一个，开关一只，导线若干．实验时，你应选用“50Ω1A”规格的滑动变阻器，若选用另一只滑动变阻器，在实验过程中将会遇到的问题是灯泡两端的电压始终高于额定电压，可能烧坏灯泡．

分析 （1）当灯泡正常工作时，根据串联电路特点，算出此时滑动变阻器电压，由欧姆定律求得电路中需要的电阻值，滑动变阻器最大阻值稍大于电路中需要的电阻．
（2）根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，看此电压与灯泡额定电压间的关系，从而得出结论．

解答 解：
（1）由图R与L串联，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U滑=U-U灯=12V-6V=6V，
此时滑动变阻器阻值为：R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
所以“10Ω  2A”的滑动变阻器不能满足实验要求，应选择“50Ω  1A”的滑动变阻器；
（2）灯泡的电阻R灯=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
如果选规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器，滑动变阻器全部接入电路时，
电路电流I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{12V}{20Ω+10Ω}$=0.4A，
灯泡两端电压为：U灯=IR灯=0.4A×20Ω=8V＞6V，灯泡两端的电压始终高于额定电压，可能烧坏灯泡．
故答案为：“50Ω 1A”；灯泡两端的电压始终高于额定电压，可能烧坏灯泡．

点评 测灯泡电阻或功率的实验中，根据数据确定电压表、电流表、滑动变阻器的规格是一类题型：
电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定．
电流表的量程根据额定电压和电阻或额定电压和额定功率来确定．
滑动变阻器的规格同时考虑电阻和电流，电阻在够用的情况下，尽量要小一些．

练习册系列答案
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3．按照题目要求作图：
（1）一物块静止在如图甲所示的斜面上，请画出物块所受重力和物块对斜面压力的示意图．
（2）如图乙所示是三个相同的容器A、B、C．当分别倒入水、酒精、浓盐水后，容器底部受到的压强相等，请在图中画出液面的大致位置．（已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精）
（3）杠杆OA可绕O点转动，受力情况如图丙所示．请作出力F的力臂L．
4．如图所示，一小车水平向右匀速运动，在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球，小球与竖直车厢壁刚好接触．作出小车向右匀速运动时小球受力的示意图．
12．关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．家庭电路中开关应该接在零线上
B．发现有人触电时应立即用手拉开触电的人
C．有金属外壳的电器用三孔插座其目的是当火线与金属外壳接触而导致漏电事故时起保护作用
D．站在绝缘体上的人一只手接触火线另一只手同时接触零线不会触电
19．某同学用“伏安法”测小灯泡的电功率，如图是尚未连接完整的实物图．要求：
（1）已知小灯泡的额定电压为3.8伏，电阻约为10欧，电源电压6V，其他材料如图．请用线条代替导线把图中的实物电路连接完整．
（2）实验中，该同学遇到下表所列的两个问题，请你帮助她把解决方法填写在表中对应的空格里．
实际问题解决方法
1伏特表大量程损坏，在不更换的情况下，该怎么办？电压表测滑动变阻器两端电压
2闭合开关后，电流表指针向左偏转，电压表指针向右偏转．将电流表的接线对调
（3）更换电压表且正确连接电路后，测得实验数据如下：
实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W
13.00.361.08P额=$\frac{（1.08+1.52+1.89）}{3}$
=1.50
23.80.41.52
34.50.421.89
请问P额=1.50W是否正确？若不正确，P额应为多少？1.52W
（4）整理器材时发现，滑动变阻器AB段左右两边冷热不同，请问这是什么原因引起的？电流的热效应．
9．小阳学习了弹力的知识后，发现给弹簧施加的拉力越大时，弹簧的伸长就越长．于是小阳猜想：弹簧的伸长量跟所受拉力成正比．实验桌上有满足实验要求的器材：两端有钩的弹簧一根，已凋零的弹簧测力计一个、带横杆的铁架台一个、刻度尺一把．他利用上述器材进行了以下实验：
（1）将弹簧竖直挂在铁架台的横杆上使其静止，用刻度尺测出弹簧在不受拉力时的长度l0并记录在表格中；
（2）如图所示，用弹簧测力计竖直向上拉弹簧的而一段使其伸长到一定长度，待弹簧测力计示数稳定后读出拉力F，并用刻度尺测出此时弹簧的长度l，并将F、l记录在表格中；
（3）逐渐增大弹簧受到的拉力（在弹簧的弹性限度内），仿照步骤（2）再做五次实验，并将每次实验对应的F、l记录在表格中．
请根据以上叙述回答下列问题：
①小阳计划探究的问题中的自变量是弹簧伸长量；
②根据以上实验步骤可知，小阳实际探究的是弹簧伸长量跟所受拉力的关系；
③针对小阳计划探究的问题，他应该补充的步骤是：利用公式△L=L-L0，分别计算出6次弹簧的伸长量△L，分别记录在表格中；
④画出实验数据记录表格．
16．如图所示是小刘同学“测量小灯泡电功率”的实验，小灯泡上标有“2.5V”的字样．

（1）在图甲上补画导线，使其成为完整的实验电路，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮．
（2）连接电路时，开关应断开，如图乙所示，电流表的示数为0.2A．
（3）在实验中，若电压表示数为2V，在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V为止，该灯泡的额定功率是0.625W，此时小灯泡的电阻是10Ω．
（4）正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数变大时，电压表示数变小，经检查电表完好，则可能的原因是电压表接在滑动变阻器两端．
（5）改变滑动变阻器滑片的位置，测得几组对应的电压与电流值，作出了图丙所示的U-I图象．从图象可知小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大；还可以发现通过小灯泡的电流与其两端电压不成（选填“成”或“不成”）正比，造成这种现象的原因是小灯泡电阻随温度的增大而增大．
13．小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系．他把金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示．

（1）上述四种情况，甲图中金属块所受到的浮力最小．
（2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与液体密度的关系．
（3）做乙、丙两次实验，是为了探究浮力大小与深度的关系．
14．关于功、功率、效率的关系，下列说法正确的是（　　）
A．做功多的机器功率大B．功率大的机器效率高
C．效率高的机器做功多D．做功快的机器功率大

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