题目内容
17．两个实验小组的同学分别测定小灯泡的额定功率（U额=3.8V），第一小组同学可用的器材有：电压表，电流表，开关各一只，6V电源，额定电压为3.8V的小灯泡，标有“1000Ω，1A”和标有“20Ω，1A”的两个滑动变阻器，第一小组设计了如图1所示电路：
如果小灯泡的额定功率约为2W，电流表的量程选择0-0.6A为宜．
按照图1中的电路图连接好电路，检查电路连接无误后，闭合开关，在很大一段范围内调节滑动变阻器，发现小灯泡不发光，电流表和电压表几乎没有示数，出现这种现象的原因可能是选择了“1000Ω1A”的变阻器．
第二小组设计的实验电路图如图2所示，所用器材如图3所示（其中电源电压未知，定值电阻R的阻值已知），并进行了以下操作：
步骤1：开关S拨到2位置，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1；
步骤2：开关S拨到1位置，滑片位置P不动，读出电压表示数U2．
请你按电路图2在实物图3中用笔画线代替导线连好电路．
同学们写出了灯泡电阻表达式RL=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R（请你用所测的物理量表示），再根据P0=$\frac{{U}_{0}^{2}}{{R}_{L}}$，计算出灯的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是：此时灯泡未正常发光，灯丝电阻与正常发光时的电阻不同．仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤1改为开关S拨到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V．
分析 （1）根据P=UI求出灯泡额的电流的大约值，据此确定电流表的量程；
（2）电路连接无误，闭合开关后，在很大一段范围内调节滑动变阻器，发现小灯泡不发光、电流表和电压表几乎没有示数说明选择的滑动变阻器的最大阻值太大造成的；
（3）由电路图可知，开关S拨到位置2时，电压表测灯泡两端的电压；开关S拨到位置1时，电压表测电源的电压，据此连接实物电路图；
（4）分析电路的连接，根据串联电路的规律和欧姆定律求灯的电阻；灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，电阻大小不同，计算额定功率必须用3.8V时的电阻，用其它电压下的电阻会出现较大的误差．
解答 解：（1）因小灯泡的额定功率约为2W，U额=3.8V，根据P=UI，灯的额定电流约为：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{2W}{3.8V}$≈0.53A，故选用电流表的量程选择0～0.6A为宜；
（2）电路连接无误，闭合开关，在很大一段范围内调节滑动变阻器，发现小灯泡不发光、电流表和电压表几乎没有示数，出现这种现象的原因是：选择了“1000Ω 1A”的变阻器；
（3）电压表的负接线柱与开关的中间接线柱连接，1与R的左侧接线柱连接，2与灯泡的左接线柱连接，如下图所示：
（4）步骤1：开关S拨到2位置，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1，即此时灯的电压，
步骤2：开关S拨到1位置，滑片位置P不动，读出电压表示数U2．测量的是灯与R的总电压，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小不变，故R的电压：
UR=U1-U2，由欧姆定律，通过R的电流：
IR=$\frac{{U}_{1}{-U}_{2}}{R}$，根据串联电路电流的规律和欧姆定律，灯的电阻：
RL=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R；
由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大；
当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，从而求出的功率就不是额定功率；
所以要想测灯泡的额定功率，可以让灯泡两端电压等于额定电压，即将开关S拔到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V．
故答案为：0～0.6A；
选择了“1000Ω 1A”的变阻器；
如上所示；
$\frac{{U}_{1}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R；
此时灯泡未正常发光，灯丝电阻与正常发光时的电阻不同；开关S拨到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V．
点评 本题测定小灯泡的额定功率，考查器材的选择、故障的分析、影响电阻大小的因素及设计方案测功率的能力．
某实验小组的同学用电池组（两端电压为3V ）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，做测定标有“2.5V”的小灯泡额定功率的实验．| 序号 | 材料 | 长度（（m） | 横截面积（mm2） | 灯泡亮度 |
| a | 镍铬合金丝 | 1 | 1 | 较亮 |
| b | 镍铬合金丝 | 1 | 0.5 | 较暗 |
| c | 镍铬合金丝 | 1 | 0.5 | 最暗 |
| d | 铜丝 | 1 | 1 | 最亮 |
（a）实验时，同学们用下图甲的实验装置分别把a，b，c，d四根金属丝接入电路A，B两点之间，探究情况如表：当选用a、c两根金属丝时，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到的结论是：当导体材料、长度相同时，导体横截面积越大，电阻越小．
（3）如图乙的实验，若看到灯泡变暗的现象，则说明电阻丝的阻值在变大（选填“大”或“小”）．
（4）若两个导体的电阻差异不大，则可以用电流表替换灯泡，作进一步的判断．
如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10kW，重物重3500N，动滑轮重500N．机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计．
| A． | 甲图实验得到的结论是：在质量相同时，小球高度越高，动能越大 | |
| B． | 为了尽量减少能量损耗，甲图的整个实验装置最好是无限接近光滑 | |
| C． | 乙图实验的结论是：在高度相同时，物体的质量与重力势能成正比 | |
| D． | 乙图实验中要控制球的体积相同，因为压强大小与受力面积有关 |