题目内容
11．测量小灯泡的额定电功率实验Ⅰ．小组同学选择以下器材：额定电压为 2.5V 的小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表、电压表各一个，新干电池 2 节，导线若干．设计甲、乙、丙三种实验电路图．
①经小组讨论，甲图无法完成实验目的．
②选择正确电路图连接电路，连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片放置在a端．（填“a”或“b”）
③小灯泡正常发光时，电流表示数如图1，小灯泡的额定电功率是0.5W．
Ⅱ．实验过程中，电流表损坏不能使用，小组增加一个定值电阻 R0=5Ω，把开关换成单刀双掷开关．设计了如图丁的电路图，测出了小灯泡的额定电功率．请你帮她完成实 验步骤并写出测定额定功率的表达式．实验步骤：
①按图连接电路；然后把开关打到触点1，移动滑片 P，使电压表的示数为2.5V；
②把开关打到另一触点前，应该交换电压表正负接线柱的连接，否则有损坏仪表的可能性．
③开关打到另一触点时，电压表示数为 0.3V，则小灯泡的额定功率 P额=0.15W．
Ⅲ．若小组同学选择以下器材：
额定电流为 0.3A 的小灯泡、滑动变阻器、电流表各 1 个，开关 2 个，新干电池 2 节，导线若干．他根据如图戊的电路图测出了小灯泡的额定电功率．请你帮他完成实验步骤：
①按图连接电路，然后只闭合开关 S1，移动滑片 P，使电流表的示数为0.3A；
②再闭合开关 S2，滑片 P 位置不动（动/不动），电流表示数为 0.5A；
③小灯泡的额定功率：P额=0.36W．
分析 Ⅰ．①灯在额定电压下正常发光，要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，记下此时灯的电流，根据P=UI计算灯的功率，据此分析；
②为保护电路，连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片放置在阻值最大处；
③根据电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
Ⅱ①灯在额定电压下正常发光，要测灯的额定功率，先使灯正常发光；
②注意电压表正负接线柱的接法；
③根据欧姆定律和串联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P=UI求灯的额定功率；
Ⅲ．已知电源电压和灯的额定电流，根据P额=I额2RL若求出灯正常发光时的电阻即可，首先只闭合开关 S1，移动滑片 P使灯正常发光；再闭合开关 S2，滑片 P 位置不动，记下电流表的示数，在两次操作中，根据电阻的串联和欧姆定律同，由电源电压不变，即可求出灯正常发光的电阻．
解答 解：Ⅰ．①甲图中，电压表测电源电压，示数大小始终为3V，无法确定灯是否正常发光，故无法完成实验目的；
图乙中，电压表测变阻器的电压，当电压表示数为：3V-2.5V=0.5V时，灯正常光，记下对应的电流大小，可达到实验目的；
图丙中，电压表直接测灯的电压，当电压表示数为2.5V时，记下对应的电流大小，可达到实验目的；
故甲图无法完成实验目的；
②选择正确电路图连接电路，连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片放置在阻值最大处，即a端；
③小灯泡正常发光时，电流表示数如图1所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，小灯泡的额定电功率是：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
Ⅱ①按图连接电路；然后把开关打到触点1，移动滑片 P，使电压表的示数为2.5V；
②在上面的操作过程中，电压表上面的接线柱为正接线柱，下面为负接线柱，故把开关打到另一触点前，应该交换电压表正负接线柱的连接，否则有损坏仪表的可能性；
③开关打到另一触点时，电压表示数为 0.3V，即定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据欧姆定律规律，灯的额定电流：
IL=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{0.3V}{{R}_{0}}$=$\frac{0.3V}{5Ω}$=0.06A，则小灯泡的额定功率：
P额=ULIL=2.5V×0.06A=0.15W；
Ⅲ①按图连接电路，然后只闭合开关 S1，移动滑片 P，使电流表的示数为0.3A；
②再闭合开关 S2，滑片 P 位置 不动，电流表示数为 0.5A；
③在①中，根据电阻的串联和欧姆定律：
RL+R滑=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
在②中，为变阻器的简单电路，由欧姆定律：
R滑=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
由上面两式可得：RL=4Ω
小灯泡的额定功率：P额=I额2RL=（0.3A）2×4Ω=0.36W．
故答案为：Ⅰ．①甲；②断开；a；③0.5；Ⅱ．①1；2.5V；②交换电压表正负接线柱的连接；③0.15；Ⅲ．①0.3；②不动；③0.36．
点评 本题测量小灯泡的额定电功率，考查各种不同测量方案的分析及额定功率的计算和方案的设计，难度较大．
如图是探究平面镜成像的实验装置，使用的器材有两支相同的蜡烛A、B和直尺．关于这个实验：
某家用饮水机（见右图）通过电热使水加热到95℃时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，如水温降到85℃时，则重新加热，使水温重新上升到95℃．如此反复，使水温始终维持在一定范围内．根据饮水机工作过程，请你回答以下问题：其实饮水机在加热时，并不是对整桶水进行加热的，只是对饮水机内热水箱中的那部分水加热．为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能多少，在没有电能表的情况下，除本题提供的信息外，还需测量哪两个或三个量？
水从室温上升到95℃所需的加热时间、水从85℃上升到95℃所需的加热时间、（开始保温到下次加热的时间）．（饮水机部分技术指标见表）
| 水桶容量 | 20L |
| 热水箱容量 | 1L |
| 额定电压 | 220V |
| 额定功率 | 440W |
| 额定功率 | 40W |
为了给立方体工件表面均匀的涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示．工件的下底面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示．小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了．
如图甲所示，水平桌面上有一重2.5N，底面积为100cm2的柱型容器，内装有h=10cm深的水（忽略容器壁厚度）．将A、B两物体叠放在容器里的水中，水面恰好与B的上表面相平，如图乙所示，图乙中液面较图甲上升了1.2cm，而A、B两物体的质量相等，B的体积是A的2倍．现将物体A取下，轻轻放入水中，待它们最终静止时，问：| A． | 铅笔盒所受的推力F对它做了功 | B． | 铅笔盒所受的支持力对它做了功 | ||
| C． | 铅笔盒所受的重力对它做了功 | D． | 铅笔盒所受的力都没有对它做功 |
如果在野外需要取火又没带火柴等取火工具怎么办？网络上一个用电池加“锡纸”取火的视频受到大家关注．口香糖的内包装纸是一张“锡纸”，它实际上是由铝箔和纸张粘合而成．将“锡纸”剪成两端宽中间窄的形状（如图所示），直接将“锡纸”两端搭在一节干电池的两极上，一会儿“锡纸”中间会冒烟继而发生燃烧．下表列出了铝和纸的着火点．请你结合所学的知识对电池加“锡纸”取火现象进行科学解释．