题目内容

8．小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器，电表、开关和导线．图甲是小强没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整；
（2）要完成甲图的电路连接，电压表应选择连接的量程0～3V．（填“0～3V”或“0～15V”）
（3）小强连好电路闭合开关，移动滑片变阻器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小灯泡开路（写出一种即可）；
（4）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端滑动（选填“左”或“右”）；
（5）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图乙所示的U-I图象．根据U-I图象提供的信息，可知小灯泡正常发光时的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是0.5W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是10Ω．

分析 （1）（2）根据灯泡额定电压确定电压表的量程，将电压表并联在灯泡两端．
（3）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（4）电压表示数小于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器，增大灯泡电压，根据电路图确定滑片的移动方向．
（5）根据图乙读出灯泡正常发光时，灯泡的额定电流，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率，；
根据图乙读出灯泡两端电压为1.5V时对应的电流，然后根据R=$\frac{U}{I}$求出小灯泡此时的阻值；

解答 解：（1）（2）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：

（3）灯泡不亮，故障可能是电路断路，也可能是灯泡短路；
电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此故障为灯泡断路．
（4）电压表示数小于灯泡额定电压，由电路图可知，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端电压变大．
（5）根据图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.15A，故此时灯丝的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
故答案为：（1）电路连接如上图所示；（2）0～3V；（3）灯泡开路；（4）右；（5）0.2；0.5；10．

点评 本实验考查了电压表量程的选择、实物电路的连接、根据图象得出有用信息的能力以及灯丝的电阻与温度的关系；由I-U图象找出电压对应的电流，熟练应用欧姆定律和功率计算公式的应用是正确解题的关键．

练习册系列答案
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16．物体的内能是指物体内部所有分子的动能和势能的总和．改变内能的方式有两种．在图中，能说明热传递改变物体内能的是图a，能说明做功改变物体内能的是图b．[均选填“（a）”或“（b）”]
17．小强利用最小分度值为1mm的刻度尺测量一个物体的长度，四次测量的数据分别为2.35cm 2.36cm  2.36cm 2.45cm，则测量结果应记为（　　）
A．2.36cmB．2.357 cmC．2.35 cmD．2.38 cm
14．某同学用三块相同的海绵和几块相同的砖做了一次实验，从中探索压强跟压力、受力面积的关系，如图所示：

（1）其中最能说明压强跟受力面积关系的两个图是B
（2）其中最能说明压强跟压力的关系的两个图是A
A．（甲）和（乙）图
B．（甲）和（丙）图
C．（乙）和（丙）图
D．任意两图均可．
3．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．目的是防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器；增大电路中的电阻，防止电路中电流过大烧坏电路中的元件．
（2）闭合开关后，发现电流表、电压表都没有示数，灯泡也不亮，电路故障可能是D．
A．滑动变阻器断路    B．滑动变阻器短路     C．灯丝断了        D．灯泡短路
（3）移动滑片P到某一点 时，电压表示数（如图2所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小华同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
13．在测额定电压为2.5V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）的电功率实验时，小军连接了如图1所示的电路．其中电源电压为6V．

（1）请用笔画线将图中的电路连接完整； 
（2）在连接电路时，开关应断开，滑片应移到B  （选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关后，发现小灯泡两端电压只有1.8V，滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电压表示数为2.5V，此时灯泡实际功率就是额定功率． 
（4）小军调节滑片P的位置，使电压表的示数为2.5V，这时电流表的指针如图2所示，则该灯泡的额定功率是0.75 W．
（5）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝电阻，并完成了有关计算如下表格：
实验次数123
电压（V）1.502.202.50
电流（A）0.160.220.24
 灯丝电阻（Ω）9.3810.0010.42
他有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？请你对此作出可能性的解释：灯丝的阻值随温度的变化而变化．．
20．在测量“小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10～15Ω之间，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω2A”、“20Ω1A”各一个），导线若干．
（1）图甲是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．

（2）小明选用的滑动变阻器的规格为20Ω1A．
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示．读数为4V，小灯泡的额定功率为1.2W．
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在图丙虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．
实验步骤：①按电路图2连接实物电路图；
②闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；
③滑片位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I；
④求灯泡额定功率．．
表达式：P额=（1.8-$\frac{0.54A}{I}$）W．
（5）另一组的小华刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁的小张一惊，提醒小华，小华想，我的实验连线没有出问题啊！请你说出小华在实验中两个操作不当之处：①连接电路时，开关没有断开，②滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处．
（6）某同学在连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大，经检查所有器材均完好，你认为原因可能是电压表测滑动变阻器两端的电压了．
17．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω．

（1）在闭合开关前，滑片P应在A．（填A或B）
（2）故障排除后，小明同学闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数为2V．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中的滑片向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V．
（3）他又移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图2所示的I-U图象，根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（4）他利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的，产生这一现象的原因是灯泡电阻受温度影响，随温度的升高而增大．
18．作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上，我们就说这两个力彼此平衡．在空中匀速直线下落的跳伞运动员，所受的空气阻力与其重力，就是一对平衡力．

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