题目内容

5．小叶同学在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）电压表的量程应选0～3V．连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）若电压表示数如图乙所示，他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的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．
（5）在实验中发现小灯泡不亮，电压表指针偏转超过右边刻度线，电流表示数为0A，则出现故障的原因可能是小灯泡断路．

分析 （1）根据小灯泡额定电压确定电压表的量程；变阻器接线柱连线一下一上；
（2）电压表选用0-3V的量程；连接电路时，开关应断开；滑片置于阻值最大的位置；
（3）根据电压表小量程读数，根据分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据图象找出2.5V额定电压下对应的电流大小，根据P=UI求灯的额定功率；
（5）小灯泡不亮，；电流表示数为0A，说明电路断路或电路的总电阻很大；电压表指针偏转超过右边刻度线，说明电压表测量的电压超过了小量程3V，电压表与电源连通，据此判断故障所在．

解答 解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程；变阻器接线柱连线一下一上；如下图所示；

（2）电压表选用0-3V的量程；连接电路时，为保护电路元件安全，滑片置于阻值最大的位置，即位于A端；
（3）电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.4V，小于2.5V，所以应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻，所以，滑片向B端移动；
（4）在图丙中，2.5V额定电压下对应的电流为0.2A，灯的额定电功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）在实验中发现小灯泡不亮，电流表示数为0A，说明电路断路或电路的总电阻很大；电压表指针偏转超过右边刻度线，说明电压表测量的电压超过了小量程3V，电压表与电源连通，所以，故障可能是小灯泡断路而导致电压表串联在电路中了．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）3；断开；A；
（3）B；
（4）0.5；
（5）小灯泡断路．

点评 本题测小灯泡额定电功率，考查电路的连接、实验注意事项、操作过程、功率的计算、常见故障的分析等知识，难度一般．

练习册系列答案
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17．如图是探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”的实验示意图．

（1）该实验中“物体的动能”所指的是小球（选填“小球”或“木块”）．图甲的实验，控制的变量是质量，探究的是物体的动能与速度的关系．
（2）选用图乙探究的是动能与质量的关系，通过控制下落高度的方法控制速度相同．
（3）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用控制变量法外，还运用了转换法，就是用木块被移动的距离来间接反映动能的大小．
18．关于声音的产生和传播，下列说法正确的是（　　）
A．声音的传播不需要时间B．声音可以在真空中传播
C．声音是由物体的振动产生的D．敲鼓时，听到鼓声，鼓面不振动
15．下列估测最接近实际情况的是（　　）
A．一本初中物理课本长度约为50cm
B．一个篮球的质量约为4kg
C．一名中学生的体积约为0.05m3
D．家用电冰箱的正常工作电流约为10A
2．如图甲所示的电路，电源两端电压不变，灯L标有“6V”字样．其电流随电压变化如图乙所示．当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于c点时，Rac：Rab=2：5（a点、b点为滑动变阻器的最左端、最右端），灯恰正常发光，滑片P位于b点和c点时电压表示数之比为2：1；保持滑片P的位置在c点不变，再闭合S1、S2，电流表的示数变化了1.7A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时，电阻R0消耗的功率．
10．在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V且保持不变．
（1）实验的原理是P=UI（写公式），按图甲连接实物电路时，开关S应处于断开状态．
（2）小明闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是C（填字母序号）
A．检查电路是否断路
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
（3）小明确认电路无误后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组灯泡两端的电压和通过的电流的数据，并作出如图乙所示的灯泡时I-U图象，根据图象回答：
①此灯泡的额定功率是0.5W．
②将这样两个完全相同的灯泡串联接在3V电源的两端，电路消耗的总功率是0.45W．
17．小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，选用如下器材：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω  1A）、开关和导线．
（1）请你帮助小明同学在下面空白处画出此电路的电路图．
（2）小明连接好完整的电路，闭合开关，他发现电压表有示数，电流表示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是灯泡断路．
（3）排除故障后，小明通过正确操作，得到多组I、U数据，作出如图所示的I-U图象．由图可知，灯泡两端电压为2.5V时，灯泡的额定功率为0.625W；灯泡的电阻随电压的增加而增大（选填“增大”、“不变”或“减小”），导致灯泡电阻变化的主要因素是灯丝的温度发生变化．
（4）排除（2）问中故障后，移动变阻器滑片，不能（选填“能”或“不能”）实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5V．其理由是小灯泡有电阻．
14．小明按如图所示电路图做“测量某用电器的电功率”的实验，实验室可提供下列器材．
A．电流表　　　
B．电压表　　　
C．滑动变阻器R（阻值0〜20Ω）
D．电阻为6Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）　　　
F．开关S及导线若干
（1）根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为0.173A；加在用电器两端的最大电压为4.5V；
（2）若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一．则测出的灯泡的功率范围只能是0.24W-1.5W．
（3）小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数．为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的观察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到电流表无示数，则故障是滑动变阻器断路；
如果小明观察到电流表有示数，则故障是灯泡短路．
（4）排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如表．你认为这张表格的设计是错误（选填“正确”或“错误”）的．
 次数 电压U/V电流I/A 电功率P/W  平均电功率P/W
 1    
 2   
 3   
15．如图所示，a、b、c、d是四个装有等量、等温的水的相同容器，在容器中放入电阻丝Ra、Rb、Rc、Rd，且Ra=Rc＜Rb=Rd，如图所示，通电相同的时间后，四个容器水温最高的是c．

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