题目内容

3．现要测量L1和L2两个小灯泡的额定功率，L1和L2的额定电压分别为3.8V和2.5V、阻值均约为10Ω．所提供的器材有：电源（电压约为6V）、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（“10Ω　2A”、“50Ω　1A”）两个，导线若干．
（1）用如图甲所示的电路测量灯泡L1的额定功率，所用滑动变阻器是“10Ω  2A”，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最右端（左/右）；实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，而电流表的示数增大了，则电路可能出现的故障是灯泡短路．
（3）排除故障并完成L1额定功率的测量后，为了测量灯L2的额定功率，只将图乙中的L1换成L2．闭合开关后，发现L2发光过亮，不能进行实验．为了完成灯L2额定功率的测量，并使测量结果能更准确一些，在测量L2额定功率之前应该进行的操作是：断开开关，把（10Ω2A）的变阻器换成（50Ω1A）的变阻器，把电压表“15V”接线柱改接“3V”．．
（4）根据实验记录的数据，画出了通过L2的电流随其两端电压变化的关系曲线，如图丙所示，则灯泡L2的额定功率是0.625W．

分析 （1）根据灯泡正常发光时的电流确定电流表的量程，电流表、电源、开关、滑动变阻器串联在电路中，注意滑动变阻器的接法；
（2）为保证电路安全，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，根据滑动变阻器在电路中的连接情况，确定滑片的位置；电压表示数为零，可能是电压表断路或短路或与电压表并联的灯泡短路或电压表并联之外电路断路；电流表示数增大，说明电路不存在断路，且电路电阻变小，可能是灯泡短路；
（3）根据欧姆定律和串联电路特点计算L2正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻，然后确定电流表和滑动变阻器是否需要改动，同时根据两灯泡的额定电压确定电压表的量程的选择；
（4）根据I-U图象找出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡的功率；

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电流经为I=$\frac{U}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，则电流表选0.6A量程，
电流表、电源、开关、滑动变阻器串联在电路中，电路图如下图所示；

（2）由电路图知：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最右端；
经分析实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，而电流表的示数增大了，则电路可能出现的故障是灯泡短路；
（3）测L2的额定功率时，电路中的电流约为：I2=$\frac{{U}_{额2}}{{R}_{2}}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑′=R总-R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$-R2=$\frac{6V}{0.25A}$-10Ω=14Ω，而所用滑动变阻器是“10Ω 2A”，所以滑动变阻器的最大值过小，
为了完成灯L2额定功率的测量，并使测量结果能更准确一些，在测量L2额定功率之前应该进行的操作是先断开开关，把“10Ω 2A”的变阻器换成“50Ω 1A”的变阻器；
因为L2的额定电压为2.5V，所以应把电压表“15V”接线柱改接“3V”．
（4）由图丙I-U图象可知，灯泡L2的额定电压U=2.5V所对应的电流I=0.25A，则灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
故答案为：（1）如上图所示；
（2）右；灯泡短路．
（3）断开开关，把（10Ω　2A）的变阻器换成（50Ω　1A）的变阻器，把电压表“15V”接线柱改接“3V”；
（4）0.625．

点评 本题考查了连接电路图、实验注意事项、电路故障分析、求灯泡的额定功率及对实验方案的设计能力，综合性强，难度大，属于压轴题．

练习册系列答案
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13．在生产和生活中，人们常把密度作为所选材料的主要考虑因素，下面属于这一应用的是（　　）
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14．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．在热传递的过程中，高温物体（或同一物体的高温部分）放出热量，内能减小；低温物体（或同一物体的低温部分）吸收热量，内能增加（填“吸收”或“放出”）．
11．小明逛公园游玩时看见了一些现象．
（1）阳光下，小明看见公园中的红花，是因为花朵反射（选填“反射”或“吸收”）红色光的缘故．来到湖边，小明看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋．看见的鱼是光的折射形成的像，看见的蓝天白云是光的反射形成的像．
（2）如图是小明同学看远处物体时的光路图，由图可知他是近视眼（选填“近视眼”或“远视眼”）．为矫正视力，小明准备去做激光治疗手术，使晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变得小（选填“大”或“小”）一些．
18．第三代数字通讯技术简称3G，它不仅能传递声音信息还能传递图象和视频信息，3G手机传递信息是通过哪种波实现的（　　）
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8．如图是某家中的部分电路，开始时各部分正常工作．将电饭煲插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍然正常工作，拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作，把测电笔插入插座的左右插孔，氖管均发光，若电路中只有一处故障，则（　　）
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15．在“探究凸透镜成像规律”的实验中．
（1）调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，如图所示，这样调整的目的是为了像能成在光屏的中央．
（2）实验过程中，如果用不透明的硬纸板档住凸透镜的上半部分，则光屏上的像D（填字母）．
A．只出现烛焰像的上半部分          B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了    D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
（3）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向上移动，为了使烛焰的像能成在光
屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：向上移动蜡烛（或向下移动凸透镜）．
12．为了比较水和食用油吸热本领的大小，小文做了如图所示实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和食用油，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
物质质量/g初始温度℃加热时间/min最后温度/℃
食用油6020668
水6020645
（1）分析表中的实验数据可知：如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，即吸热更多．
（2）控制加热时间相同，通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异．
（3）通过实验可以得到，不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述．
20．在“观察水的沸腾”的实验中，实验装置如图甲所示．

（1）在组装器材时，应按照由下到上（由上到下/由下到上）的顺序，在固定石棉网时，应处于酒精灯火焰的外焰（外焰/内焰/焰心）位置．
（2）某个实验小组观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图乙中①、②所示，则图①（①/②）是沸腾时的情况．
（3）当水温升到90℃时开始记录水温随时间变化的数据，如表，请在图丙内画出水温随时间变化的图象．
时间/min012345678
温度/℃909294969898989898
（4）分析得出水的沸点是98℃．
（5）小明同学在实验时发现从开始给水加热到水开始沸腾所用时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因（写出一种即可）水过多（或水的初温过低、酒精灯的火焰过小等）．
（6）为了说明水在沸腾过程中是否需要吸热，应熄灭酒精灯（或撤去酒精灯），观察水是否沸腾．

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