题目内容
8．小欣同学做“测量小灯泡电功率”的实验，电源电压恒定为6V，标有“2.5V”字样的待测小灯泡，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”．（1）请用笔画线代替导线将图甲中未完成的实物电路连接完整；
（2）按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路的故障是灯泡处开路（合理均可）．排除故障后，再次闭合开关时，小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭，小欣在操作过程中的不当之处是滑动变阻器连入电路中的电阻过小；
（3）纠正错误后，继续进行实验：闭合开关后，移动滑片P至某一位置，电压表的示数如图乙所示，其示数为2.3V，为了让小灯光正常发光，小欣应该将变阻器滑片向左（选填“左”或“右”）移动；
（4）小欣同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表：
| 实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 功率/W | 额定功率/W |
| 1 | 2.0 | 0.18 | 0.36 | P额=$\frac{0.36+0.60+0.78}{3}$=0.58 |
| 2 | 2.5 | 0.24 | 0.60 | |
| 3 | 3.0 | 0.26 | 0.78 |
（5）另外一位同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω．
分析 （1）求出灯正常发光时的电流确定电流表的量程；将变阻器接线柱按一上一下的方法与电流表串联接入电路中；
（2）连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小灯泡不亮，可能是灯泡发生短路或电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡处开路（合理均可）导致电压表串联在电路中了；
再次闭合开关时，小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭，是因变阻器连入电路中的电阻为0，电路中电流较大，发出耀眼的光后灯被烧坏；
（3）根据图乙电压表小量程读数；比较电压表示数与额定电压的大小，确定滑片移动的方向；
（4）根据灯在额定电压下的功率为额定功率作答；
（5）根据串联电路电压的特点，求出变阻器分得的电压，根据 分压原理求出定值电阻的最大值．
解答 解：（1）灯正常发光时的电流大小I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，电流表选用小量程；将变阻器金属杆的右接线柱连入电路中，如下图所示：
（2）经分析，电路的故障是灯泡处开路；再次闭合开关时，小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭，小欣在操作过程中的不当之处是：滑动变阻器连入电路中的电阻过小；
（3）图乙中，电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.3V，小于灯的额定电压，要使灯正常发光，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，要减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，不同电压下灯的功率不同，将不同的实际功率取平均值是没有意义的，也是错误的
（5）探究电流与定值电阻的关系实验中，要保持不同定值电阻的电压为2V不变，根据串联电路电压的特点，变阻器应分去的电压为6V-2V=4V，变阻器的电压是定值电阻电压的2倍，根据分压原理，变阻器连入电阻中的阻值是定值电阻的2倍，因变阻器的最大阻值为50Ω，所以定值电阻的阻值最大为$\widehat{\frac{1}{2}}$×50Ω=25Ω，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω．
故答案为：（1）如上图所示：
（2） 灯光处开路（合理均可）、滑动变阻器接入电路中的电阻值过小；
（3）2.3；左；
（4）错误；
（5）25．
点评 本题涉及测量电功率和探究电流与电阻的关系2个实验，考查电路的连接、故障的分析、操作的过程、实验数据的处理、控制变量法及器材的选择等知识，综合性较强．
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小学生10分钟应用题系列答案
如图所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来．对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点就燃烧起来了．
如图所示，两相同容器放置在水平地面上，底面积均为500cm2，现有两根完全相同的轻细弹簧，甲图中长方体木块被弹簧拉着浸没在水中，乙图中长方体石块被弹簧拉着浸没在水中．木块和石块体积相同，木块和石块静止时两弹簧的伸长量相等，且液面正好相平．已知，木块重力G木=10N，水和木块密度关系ρ水=2ρ木，ρ水=1×103kg/m3（忽略弹簧体积及所受浮力）．（1）液体和气体统称为流体．结合生活经验想一想，物体在流体中所受的阻力大小除了本题中涉及的因素外，还可能与迎风面积（或物体的形状等）有关．
（2）某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）
| 小球编号 | 1 | 2 | 3 |
| 小球质量（g） | 2 | 5 | 45 |
| 小球半径（×10-3） | 5 | 5 | 15 |
| 小球的收尾速度（m/s） | 16 | 40 | 40 |
②小明比较2号、3号小球发现，两球的质量与半径均不相同，但收尾速度相同．由此他得出结论：空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度无关．请你对此进行简要的评价：小明的结论不正确，因为实验时没有控制变量．
| 质量m/g | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| 重力G/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
（2）图甲中弹簧测力计的量程为5N，分度值为0.2N，此时弹簧测力计的示数为2N．
（3）由此实验和坐标图象得出的结论是物体所受的重力跟它的质量成正比．
（4）本实验需多次测量，这种做法的目的与下面哪个实验的是相似的：A．（填字母代号）
A．探究杠杆的平衡条件 B．用刻度尺测物体长度．
小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”． A、B两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度．