题目内容

5．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样．
【进行试验】
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮，连线不得交叉．

（2）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为2.2V．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B（填“A”或“B”）端移动．
（3）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U关系图象．根据图象信息．可计算出小灯泡的额定功率是0.5W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大（填“增大””减小”或“不变“）．
【试验拓展】
因为实验用的干电池比较旧．另一小组的小华同学改用6V的学生电源做这个实验．他连接好电路．闭合开关后，发现移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡的亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小．经过思考后．他继续移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡正常发光．并记下此时电压表和电流表的示数．
（4）请在虚线框内画出小华同学连接的实验电路图

（5）如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.05W，则可计算出他们小组的小灯泡的额定功率为0.75W．

分析 （1）电流表与灯泡串联，注意正负接线柱．滑动变阻器与灯泡串联，根据滑动变阻器“一上一下”的原则，由于滑动变阻器的滑片向右移，灯泡的亮度变亮，则应该将下面右边的B接线柱接入电路．
（2）先根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数，然后根据串联电路的分压特点确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（3）由图示图象求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率，应用P=UI分析灯泡实际功率如何变化．
（4）测定灯泡的功率时，灯泡的亮度增大，电路中电流增大造成的，滑动变阻器和灯泡是串联的，要使电路电流增大，总电阻要减小，滑动变阻器电阻减小，串联电路的电阻起分担电压的作用，电阻越小分担的电压越小，所以滑动变阻器两端的电压减小，电源电压一定，灯泡两端的电压增大．
（5）移动滑动变阻器到一个位置，灯泡正常发光，电压表和电流表的示数相乘为1.05W，设滑动变阻器的电压为UR，P=URI=1.05，求出电流为$\frac{1.05W}{{U}_{R}}$即灯泡正常工作电流，灯泡的额定电压为2.5V，根据P=UI计算灯泡的额定功率，额定功率在0.5W～0.8W之间，解不等式求得电源电压，再求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）因滑动变阻器、电流表与灯泡串联，从电源的正极沿电流的方向，先根据滑动变阻器“一上一下”的原则，由于滑动变阻器的滑片向右移，灯泡的亮度变亮，则应该将下面右边的B接线柱接入电路，如图：

（2）根据图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，低于灯泡的额定电压2.5V，要使电压表的示数为2.5V，则减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将将滑片应向B端移动；
（3）由图丙所示的I-U关系图线可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A，小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由图示图象可知，随U增大电流I增大，灯泡实际功率P=UI增大，由此可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大．
（4）测定灯泡的功率的实验滑动变阻器和灯泡是串联的，灯泡亮度增大，是因为滑动变阻器的电阻减小造成的，串联电路中，电阻起分担电压的作用，电阻越小，分担的电压越小，电压表的示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器的两端．如图．

（5）由题意P=URI=1.05W，所以I=$\frac{1.05W}{{U}_{R}}$，
此时灯泡正常工作，所以灯泡的额定功率为：
PL=ULI=2.5V×$\frac{1.05W}{{U}_{R}}$=$\frac{2.5V×1.05W}{{U}_{总}-2.5V}$，
所以，0.5W≤$\frac{2.5V×1.05W}{{U}_{总}-2.5V}$≤0.8W
解不等式得：7.66V≤U总≤10.75V
又因为电源电压为2的整倍数，所以U取8V或10V，
当U总=10V时，
PL=$\frac{2.5V×1.05W}{{U}_{总}-2.5V}$=0.55W，
当U总=6V时，
PL=$\frac{2.5V×1.05W}{{U}_{总}-2.5V}$=0.75W．
故答案为：
（1）见上图；（2）2.2；B；（3）0.5；增大；（4）见上图；（5）0.75．

点评 本题考查了测量小灯泡电功率的实验，涉及电路故障的判断、电压表的读数、串联电路的分压作用及额定功率的计算，同时还考查了学生对图象的分析和处理能力，本实验需要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化．

练习册系列答案
相关题目
17．如图是四川南骏汽车集团有限公司生产的“南骏牌”汽车，它为当地经济建设做出了巨大的贡献．表中是南骏牌某新型运输车的部分参数．但一些运输单位为了降低运营成本，肆意超载造成路面损坏．设砂石的平均密度为ρ=2.5×103kg/m3，g=10N/kg，求：
额定功率P0140kW
自    重G015t
核定最大载重G20t
汽车轮胎个数n10
每个轮胎与地面的接触面积S00.05m2
（1）若该车车厢容积为12m3，装满砂石时该车是否超载？
（2）装满砂石时，汽车对水平路面的压强多大？
（3）已知砂石厂到建筑工地的距离为18km，若该车按照核定最大载重以额定功率匀速行驶，行驶过程中受到的平均阻力是整个车重的0.02倍，则从砂石厂到达建筑工地需要多长时间？
18．为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁．如图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况．

根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它磁场强弱的不同；
（2）通过比较a、b两种情况，可以验证猜想A是正确的；
（3）通过比较b、c两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充电流相等时的条件．
15．某实验小组“利用杠杆平衡条件测固体密度”．
【实验器材】
待测小石块，杠杆及支架，细线，钩码数个，刻度尺，烧杯，水适量．
【实验过程】（1）把杠杆的中点固定在支架上并调节杠杆在水平位置平衡；
（2）用细线将小石块拴好，把小石块和钩码m分别挂在杠杆的两边，调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡；
（3）分别量出小石块悬挂处与支点的距离L和钩码所挂处与支点的距离l，由杠杆平衡条件得出小石块的质量为$\frac{l}{L}$m；
（4）在烧杯内盛水，将小石块浸没水中，保持L不变，调节钩码m的悬挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡；
（5）量出钩码所挂处与支点的距离d，则小石块所受水的浮力为$\frac{l-d}{L}$mg；
（6）若水的密度为ρ，由阿基米德原理得出小石块的体积为$\frac{l-d}{Lρ}$m；
（7）由密度公式求出小石块的密度为$\frac{l}{l-d}$ρ．
2．某学生称一物块时，右盘砝码及游码如图所示，天平平衡，则物块质量记录正确的是（　　）
A．60.8gB．62.4gC．62.8gD．62g
10．如图所示，小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验，他已连接了部分电路．已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V：

（1）请用笔画线代替导线，将图示1电路连接完整（要求滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的阻值变小）；
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数为3V，则出现故障的原因可能是小灯泡断路；
（3）故障排除后，小明通过实验测得如下数据．分析数据可知灯泡的额定功率是0.5W；
实验次数电压表示数
U/V		电流表示数
I/A
12.00.17
22.50.20
33.00.22
（4）实验结束后，老师给同学们一个10Ω的定值电阻R0和两只电流表，让他们测出标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻．电路图如图2所示，请你将实验过程补充完整：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电流表A1的示数为0.38A，此时小灯泡正常发光，电流表A2的示数如图3所示，则小灯泡正常发光时的电阻是11.9Ω（保留一位小数）．
17．【实验名称】探究电流与电压、电阻的关系
【实验器材】电压表（0-3V，0-15V）；电流表（0-0.6A，0-3A）；滑动变阻器（0-15Ω）；阻值为5、10Ω的定值电阻各一个；开关一只和导线若干．
实验中两位同学商定电压表的示数保持2V不变，为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则A
A．只能选择4.5V的电池组    B．只能选择6V的电池组   
C．两电池组均可选用        D．须将其变成10.5V的电池组使用
【设计实验与制定计划】
同学们设计了如图1所示甲、乙、丙三个电路
①根据设计的电路图进行电路连接，小明在连线时还有部分线没有完成，请你将实物电路连接完整（导线不得交叉，且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大
②小明通过实验得出了下表中的数据，请读出图2中两表的示数，记在表中最后一列的空格处．
电压U/V0.51.01.52.02.4
电流I/A0.050.10.150.20.24
14．地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方，地磁的南极在地理北极附近．
15．某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中
（1）如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为1.6N，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1N，则石块受到水的浮力为0.6N
（2）如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大，则石块受到的水的浮力越来越小（选填“大”或“小”），说明浮力的大小与石块投入水中的体积有关
（3）通过比较图乙和图丁，可以探究浮力大小跟液体密度是否有关．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网