题目内容
8．
为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡．（1）请你帮他设计电路，并在答题卡的指定位置画出电路图；
（2）他还准备了：蓄电池（6V），电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器R1（10Ω 0.6A）、滑动变阻器R2（50Ω 0.6A）、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器R2接入电路，电压表选用0～3V量程；
（3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为0.5W；
（4）通过数据分析可以得出：小灯泡在不同电压下的功率不同．
分析 （1）由实验目的确定要测量的量结合归纳法，据此画出电路图；
（2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，根据通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线找到，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流，此时消耗的电功率为P=ULI求灯的额定功率；根据欧姆定律求灯正常发光时的电阻大小，根据串联电路电压的规律和分压原理确定灯正常发光时变阻器连入电路中的电阻大小确定变阻器的规格；
（4）分别求出灯在不同电压下的功率得出结论．
解答 解：（1）研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，故应用电压表测量出灯电压，用电流表测出此时灯的电流，根据P=UI求灯的实际功率，为得出普遍性的规律，要多次测量，故要将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：
（2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，由通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为：
P=ULI=2.5V×0.2A=0.5W；
灯正常发光时的电阻：
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，灯正常发光时变阻器分得的电压：
U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，变阻器分得的电压是灯的电压的$\frac{3.5V}{2.5V}$=1.4倍，根据分压原理，变阻器连入电路 中的电阻为：
R滑=1.4×12.5Ω=17.5Ω＞10Ω，故选用（50Ω 0.6A）滑动变阻器R2；
因灯的额定电压为2.5V，又实际电压不允许超过额定电压的五分之一，即$\frac{1}{5}$×2.5V=0.5V，故灯的实际电压不超过3V，故电压表选用0～3V量程；
（4）由图中数据可知，灯的电压为U1=1.5V时，通过的电流为I1=0.15A，灯的实际功率：
P1=U1I1=1.5V×0.15A=0.225W；
同理，当灯的电压为3V时，通过的电流约为0.22A，灯的实际功率为0.66W，
小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为P=ULI=2.5V×0.2A=0.5W；
所以，小灯泡在不同电压下的功率不同．
故答案为：（1）如上图所示；（2）R2；0-3V；（3）0.2；0.5；（4）小灯泡在不同电压下的功率不同．
点评 本题究小灯泡在不同电压下工作时消耗的电功率，考查电路的设计、器材的选择、功率的求解等知识．
在“探究串联电路电压的特点”活动中．
| A． | 小明卧室的照明电路发生了断路 | B． | 小明卧室的灯泡发生了短路 | ||
| C． | 他家工作电器的总功率过大 | D． | 可能是进户线断了 |
| A． |  用抽气筒从b管向外抽气，瓶内气球会膨大起来 | |
| B． |  用手指盖住上孔，水就停止流出，手指一松开，水又从下孔流出 | |
| C． |  将带有玻璃管的空试管加热后，倒插入水中，水会进入试管 | |
| D． |  往容器中注入水，水静止时，容器各部分中的水面保持相平 |
小柯是个善于观察的学生，她注意到一个有趣的现象：在无风的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升，一段时间后才开始下降（如图）．而这种现象在火热的夏天不明显．请结合所学知识，解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因．（不计空气阻力）
菏泽丹阳路跨铁路立交桥建造时，为了不影响南北方向上京九铁路的正常运行，主桥沿铁路线平行的方向上修建．重达2.48万吨的主桥面建成后，再在水平方向上逆时针转动81.67度（如图所示），以实现与东西方向引桥的精确对接．此项工程创造了转体重量最大、球铰直径最大、桥身最长三项世界记录．主桥面的转盘在转动时需要减小摩擦，请你提出两种减小摩擦的办法：①减小接触面的粗糙程度；②添加润滑油．