在测定“小灯泡电功率的实验中.电源电压为6V.小灯泡额定电压为2V.电阻为10Ω．(1)若在连接电路时.有A和B两个滑动变阻器可供选择.则应该选择变阻器B接入电路.才能保证实验顺利进行,(2)连接电路如图1.小叶同学检查电路时发现有一根导线连接错误.请你在连接错误的导线上打“× .并纠正．(3)小叶同学在电路纠正无误后.将滑片滑到阻值最大处.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2V，电阻为10Ω．
（1）若在连接电路时，有A（10Ω，1A）和B（40Ω，0.5A）两个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器B（填“A”或“B”）接入电路，才能保证实验顺利进行；
（2）连接电路如图1，小叶同学检查电路时发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并纠正．
（3）小叶同学在电路纠正无误后，将滑片滑到阻值最大处，闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图2所示，为了测量小灯泡的额定功率，他应将图1中滑片P向B（填“A”或“B”）端移动．
（4）多次实验后小叶同学画出小灯泡的电流随电压变化的图象，你认为图象应该是图3中的A（填A，B或C）；
（5）若将a，b间小灯泡换成电阻（其它电路元件不发生任何改变），探究电流与电阻的关系时，保持a，b间电阻两端的电压为2V不变，为能完成实验，a，b间可接入电路的阻值范围是4Ω～20Ω．

分析（1）计算出灯泡正常发光时变阻器的阻值，得出结论；
（2）实验中要将变阻器与灯泡串联，并将电压表与灯泡并联；
（3）根据图乙读出电压表的示数，灯泡两端的电压高于额定电压，则应增大滑动变阻器的阻值，从而可判断滑片的移动方向；
（4）灯泡电阻随温度的升高而增大，根据这个特点进行分析；
（5）根据滑动变阻器的最大阻值求出定值电阻的最大阻值，根据电流表的量程求出电阻的最小值．

解答解：（1）灯泡正常发光时，电路中的电流I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A；
滑动变阻器的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.2A}$=20Ω＞10Ω，应选择规格为40Ω，0.5A的滑动变阻器，即B；
（2）由图知，变阻器未正确接入电路中，应将其与灯泡串联，并使电压表与灯泡并联，如图所示：

（3）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，大于额定电压，此时应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右即B端滑动；
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯丝两端的电压越高，其功率越大，灯丝温度越高，灯丝的电阻越大，所以A图符合要求；
（5）滑动变阻器的最大阻值为40Ω，此时所许的电阻值最大，电路中的电流I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{6V-2V}{40Ω}$=0.1A；
则最大电阻值R_max=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω；
电流表的量程为0.6A，由于滑动变阻器B串联在电路中，其允许通过的最大电流为0.5A，所以当电流为0.5A时，为电阻的最小值，R_min=$\frac{U}{I′}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω．
所以电阻的取值范围为4Ω～20Ω．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）B；（4）A；（5）4Ω～20Ω．

点评本题是灯泡额定功率的测量实验，主要考查了变阻器的选择和使用、电路的连接、欧姆定律在串联电路中的应用、灯丝电阻与温度的关系等，考查全面，且有一定难度．

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2．

如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置．实验过程中必须匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高．小明同学做了3次实验，第3次实验的拉力读数
如图所示，若钩码的重为3N，则拉力的大小是1.2N，第3次实验的机械效
率为83.3%．

3．

一根匀质木棒OA长为3R，重为G，木棒的O端与地面上的铰链连接，木棒搁在柱体上，柱体是半径为R的圆柱体的四分之一，各处摩擦均不计．现用一水平推力F作用在柱体竖直面上，使柱体沿着水平地面向左缓慢动．
（1）在图中画出柱体对木棒的支持力及支持力的力臂．
（2）计算当木棒与地面的夹角θ=30°时，柱体对木棒的支持力为多大？

20．小飞同学想研究小灯泡的发光亮度与实际电功率的关系，选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材．

（1）如图甲所示是小飞连接的实物图，请你用笔画线代替导线完成实验电路的连接．
（2）当小飞连接好所有的导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，请指出小飞在连接电路时的错误操作：
①连接电路时，没有断开开关；
②滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大端．
（3）改正错误后，小飞先后测量了3次，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第1次测量时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为0.8W．

次数	电压表示数U/V	电流表示数I/A	实际功率P/W	灯泡亮度
1	2.50			正常
2	2.00	0.38	0.76	偏暗
3	3.00	0.46	1.38	偏亮

（4）从小飞的数据记录表格中，找出他的实验方案中存在的一条不足实验次序不条理，不利于发现规律．
（5）接下来小飞用一个发光二极管替换电路中的小灯泡，进一步研究发光二极管的亮度与实际电功率的关系．闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现此二极管都不发光，且电流表无示数，电压表有示数．经检查整个电路连接及元件均完好，则出现此现象的原因是二极管正负接线柱接反了．

7．小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验．
（1）请你帮助他们在实物连接图甲中，用笔画线代替导线将所缺的导线补上．
（2）当小红完成电路连接后就准备闭合开关，同伴小明提醒还有一处不妥当，你知道小明提醒的是什么吗？答：滑动变阻器的阻值为0（或没有将滑片调到阻值最大）．
（3）在某次测量中电流表示数如图乙所示，则I=0.5 A．
（4）在实验过程中，小红突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是：电阻R断路．
（5）小明在“测定小灯泡的功率”的实验中，电源是6V的蓄电池，小灯泡铭牌上标有“3.8V”字样，其额定功率约为1W．
①请在图丙中的圆圈内正确填入电表符号，使实验电路图完整．
②根据电路图连接实物图（图丁）．
③在连接电路前，开关要断开．正确连接电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至右_端．
④本实验若用干电池作为电源，至少应串联3节新的干电池．

17．

如图所示的新型小艇，由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源．太阳能电池板面积约500m²，在阳光照射下，通过太阳能电池板可以获得100kW的功率．小艇材料密度较小，硬度较大，自重仅为9×10⁴N，满载的排水量为60t．求：
（1）小艇满载漂浮在海面上受到的浮力是多少？
（2）若每天阳光照射太阳能电池板10h，获得的电能为多少kW•h？
（3）用20kW的引擎功率驱动时，小艇以18km/h匀速行驶时受到的阻力是多少？
（4）已知完全燃烧一千克标准煤能放出2.9×10⁷J的热量，假设燃煤发电厂的热能发电效率为60%，该小艇一年能发电天数为290天．若该小艇一年的发电量改为燃煤发电需要燃烧多少千克的标准煤？（每天以10h计算）

4．小恺同学进行测量玻璃珠密度的实验，步骤如下：
（1）把天平放在水平桌面上，游码移到零刻度线处，发现指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向右端调节，使指针指在分度标尺的中央．
（2）小恺用天平测量了5个玻璃珠的质量，所用砝码和游码的位置如图乙所示．然后将这5个玻璃珠放入原先装有50mL水的量筒中，量筒液面如图丙所示，根据图中数据，请帮他将下面的表格填写完整．

5个玻璃珠的质量m/g	量筒中水的体积V₁/cm³	量筒中水和玻璃珠的总体积V₂/cm³	玻璃珠的密度ρ/kg•m^-3
19.2	50	57	2.7×10³

（3）实验中采用测量5个玻璃珠而不是只测量一个玻璃珠的目的是减小误差．

1．重5N的实心金属球，浸没在水中时，排开了4N的水，则金属球受到了4N的浮力，金属球的体积为4×10^-4m³，若将其放入足量的水银中，它受到的浮力为5N．

2．

如图所示的滑轮组提起重为630N的物体，所用拉力为210N，在4s内把物体提高了4m，求：
（1）提起物体所做的功；
（2）提起自由端的移动速度；
（3）拉力的功率．

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