题目内容

4．如图甲所示，小明在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压是6V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整．
（2）连接电路时开关应断开．
（3）小明选好电路和闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，其读数为2.2；要测量小灯泡额定功率，滑片P应向右（选填“左”或“右”端移动；同时视线应注意观察电压表（选填“电流表”或“电压表”）示数．
（5）小明通过移动滑片P分别记下了多组相对应的电压表和电流表的读数，并绘制了图丙所示的U-I图象，根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．当加在小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻是10Ω，分析图象可推理得知，小灯泡的电阻随温度的升高而增大．

分析 （1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，把电压表并联在灯泡两端，注意电压表正负接线柱不要接反．
（2）为保护电路在连接电路时，开关应断开．
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数等于电源电压，
说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障是：灯泡断路．
（4）根据图乙读出电压表示数，根据该示数与灯泡额定电压间的关系，判断滑片的移动方向，
知道电压表示数等于灯泡额定电压为止；
（5）由图象找出额定电压对应的电流，由P=UI求出灯泡额定功率；由图象找出灯泡两端的电压为1V时对应的电流，由R=$\frac{U}{I}$求出灯泡的电阻；然后由欧姆定律求出电阻，比较可得灯泡电阻的变化情况．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示．

（2）连接电路时，为保护电路开关应断开．
（3）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是小灯泡断路了．
（4）由图乙知，电压表量程是3V，由图乙知最小分度值是0.1V，电压表示数是2.2V，小于灯泡额定电压，
要使灯泡正常发光应向右端移动滑动变阻器滑片P，同时视线应注意观察电压表示数，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止．
（5）由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
灯泡两端的电压为1V时对应的电流为0.1A，则由I=$\frac{U}{R}$得：电阻R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
由图象可知：电压越大，电流也越大，电压与电流的比值也变大，即灯泡的电阻变大；这说明当导体中有电流通过时，导体都要发热，温度越高，灯泡电阻就越大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；（3）灯泡断路；（4）2.2；右；电压表；（5）0.5；10；温度．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、滑动变阻器的调节等问题；分析电路故障时，应根据实验现象，分析各种可能的故障原因，然后综合分析得出结论；最后一问有一定的难度，解题时要细心，认真分析，这一问容易出错．

练习册系列答案
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14．在探究“串联电路电压的规律”实验中：

（1）小珊想电压表测灯L1的两端电压，连接电路如图1所示，闭合开关，将会出现什么情况？
答：灯L1亮，（亮/不亮），电压表有（有/没有）读数．
（2）图中只有一根导线连错，请在连错的导线上画“×”，并用笔画线表示导线将电路连接正确．
（3）改正电路后，闭合开关，如图2所示，电压表示数为1.9V，若电源电压为3V，则L2两端的电压为1.1V．
（4）实验数据如表，这个实验在设计方案上还存在的不足之处是只做一次实验；
UAB/VUBC/VUAC/V
2.01.83.8
（5）小华同学在用电压表测电压时，电压表指针偏转角度每次均很小，这是由于B
A．“+”、“-”接线柱接反
B．电压表量程选择太大
C．电压表量程选择太小
（6）小军同学按图3所示电路图连接电路，闭合开关后发现L2灯亮，L1灯不亮，电压表的示数为0，造成该现象可能的原因是L1短路．
15．小丽做“测量小灯泡额定电功率”的实验，实验所用到的器材包括：小灯泡（2.5V，0.5A）、电源（电压为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．

（1）请用笔画线代替导线将图甲连接完整，要求闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到最右端．
（2）完成电路连接并闭合开关后，小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压（3V），出现故障的可能原因是B（填字母代号）．
A．灯泡短路    B．灯泡断路     C．电压表短路D．电流表断路
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片到某位置，电压表和电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡电功率为0.51W．
（4）要继续测量小灯泡的额定功率，正确的操作是向左适当调节滑动变阻器的滑片P，直到电压表示数为2.5V，并记下电流表的示数，再利用公式求出电功率．
12．某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能（不计滑轮的摩擦）．重物质量为3千克，若小腿拉绳子使重物在3秒内上升0.5米．求：
（1）小腿对绳子的拉力． 
（2）绳子拉重物所做的功和功率．
19．如图所示是同学们做电学实验时使用的电路，对此电路提出以下说法中错误的是（　　）
A．采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要在M、N间接入定值电阻
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9．近几年来家庭小汽车快速增多，如图所示，几乎所有轿车前面的挡风玻璃都是倾斜安装的．小汽车玻璃不是竖直的而是倾斜的除了可以减小阻力还有什么好处？
16．某校科学兴趣小组创新实验能力展示交流活动中，设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的主要步骤如下：
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；
④根据以上数据，通过计算得出小石块密度ρ
（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N，G3=1.2N，G4=0.5N；
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13．一个物体受到两个力的作用，如果两个力的三要素完全相同，那么这两个力是（　　）
A．一对相互作用力B．它们的合力一定等于零
C．可以互相抵消的两个力D．大小、方向、作用点都相同的两个力
14．电池使用说明中都有一条提示：“请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用”．小海同学用所学物理知识探究这条提示的依据．
方案一：用同型号串联的两节新电池和串联的一新一旧电池分别给同一辆玩具电动车供电，让电动车在相同路面上运动．
（1）通过测量电动车运动的速度（选填“速度”或“路程”），比较两组电池为电动车提供的电功率的大小．
（2）通过测量电动车能够运动的路程（选填“速度”或“路程”），比较两组电池为电动车提供的电能的多少．
方案二：用定值电阻替代电动车，通过测量定值电阻两端的电压，比较电池给定值电阻提供的电压差异究竟有多大．
小海设计了如图所示的电路，将方案一中的两组电池和同型号的一节新电池分别接入A、B间进行实验，并把开关闭合前后的电压表读数记录在下表中．
电源S断开时的电压/VS闭合时的电压/V
两新3.23.1
一新一旧1.91.3
一新1.61.5
（1）分析表中两列数据的第S闭合时电压（选填“1”或“2”）列可知，串联的一新一旧电池给定值电阻提供的电压，不仅小于两节新电池提供的电压，而且竟然也小于一节新电池提供的电压．
（2）为什么一新一旧电池给定值电阻提供的电压小于一节新电池提供的电压？
原因分析：根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和（选填“差”或“和”），用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个电阻．
（3）要使结论具有普遍性，需要换用不同（选填“不同”或“相同”）型号的新旧电池进行多次实验．
（4）实验总结：综合上述小海的探究，结合你的认识，从能量的角度可以得出电池使用说明中提示的依据是：新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量．

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