题目内容

5．晓彤和小雪在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中，设计电路如图甲所示，电源为两节新干电池．

（1）晓彤连接电路后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡短路．
（2）排除故障后，晓彤为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率是1.0W．
（3）晓彤根据自己测量的实验数据绘制了如图丙所示的图象，小雪看后认为图象中没有显示小灯泡电阻的明显改变，跟同学们探究的结果不完全吻合．请你分析产生这一疑问的原因，并由此提出合理的改进建议．
（4）小雪在实验中发现电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小雪选用一个电阻，设计了如图丁的电路及实验方案：
①调节滑片使电压表的示数为额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率．
你认为小雪的实验方案存在什么问题？

分析 （1）发现灯泡不亮，电流表有示数，则电路没有发生断路，电压表无示数，说明与电压表并联的用电器两端无电压，则与电压表并联的电路短路；
（2）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压等于其额定电压，根据图乙读出电流表的示数，利用P=UI求出小灯泡额定功率；
（3）灯泡电阻受温度影响，温度越高电阻越大，分析图象可得产生灯泡电阻无明显变化的原因，并提出改进建议；
（4）电压表并联在电路中，电流应由正接线柱流入，负接线柱流出

解答 解：（1）电流表有示数，说明电路中通路，灯泡不亮，电压表无示数，则可能与电压表并联的灯泡短路；
（2）要测量灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压等于其额定电压，所以应调节滑片使电压表的示数为2.5V；
由图乙知，电流表选择0～0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.4A；则小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.4A=1.0W；
（3）由图象知，实验中晓彤只测了三组数据，灯泡电压从2.0V增大到3.0V，灯泡两端电压的变化范围较小，使灯泡的亮度变化较小，灯丝温度变化较小，所以电阻变化不明显；
改进建议：增大灯泡两端电压的变化范围，使灯泡的发光亮度变化明显；
（4）小雪的实验方案中：保持滑片位置不变，由图丁可知，a与电压表的正接线柱相连，只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．
故答案为：（1）灯泡短路；
（2）2.5；0.75；
（3）原因：灯泡两端电压的变化范围较小，使灯泡的亮度变化较小，灯丝温度变化较小，电阻变化不明显；
改进建议：增大灯泡两端电压的变化范围，使灯泡的发光亮度变化明显；
（4）小雪将电压表的a点接线改接到c点时，电压表的正负接线柱接反了．

点评 本题测量小灯泡的额定功率实验，考查了电路故障的分析、操作过程、电流表的读数及电功率的计算、影响电阻大小的因素及对实验方案的评估能力并尝试改进实验方案的能力，有一定难度．

练习册系列答案
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17．画出图中动滑轮的支点、动力臂．
16．潜水艇是既能在水面航行又能潜入水中某一深度进行机动作战的舰艇，是海军的主要舰种之一．如图是我国自主研制的潜水艇，其最大下潜深度可达350m．潜水艇的总体积为6×103m3，艇内水舱容积为2×103m3．
（1）潜水艇靠改变自身重力实现下沉或上浮的．
（2）该潜水艇从长江某基地潜行赴黄海执行任务，在此过程中潜艇所受浮力变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）当该潜水艇在黄海水下匀速航行时，水箱正好灌满海水，此时潜水艇受到的浮力是多少？当潜水艇排完水舱中的水后，在海面上匀速航行时受到的浮力是多少？（海水密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）．
13．如图所示，小球在从最低点向上摆动过程中（　　）
A．动能增加，势能减少B．动能增加，势能增加
C．动能减少，势能减少D．动能减少，势能增加
20．按照题目要求作图．

（1）如图甲所示，气球吊着小物块A一起向上做匀速直线运动，请画出小物块A所受力的示意图．
（2）图乙是用木棒撬石块的示意图，作用力F垂直于橇棒，请标出支点O的位置，并画出动力臂．
（3）如图丙所示是继电器控制电动机工作的电路图，当开关S合上时，电动机工作，指示灯不亮，开关断开时，指示灯亮而电动机停止转动．请标出当开关合上时电磁铁的N、S极，并在图中两个圆圈内分别标出灯泡和电动机的符号．
10．下列说法正确的是（　　）
A．热气球升空是利用“流体流速越快，压强越小”的原理
B．图钉顶尖做得很尖是为了减小压强
C．船闸的实质是一个连通器
D．潜艇没入海面以下后，下潜深度增加，但所受海水压强不变
17．作为经典力学的先驱，他在实验的基础上运用科学推理的方法，驳斥了亚里士多德关于力是维持物体运动状态的原因的学说，这位科学家是（　　）
A．阿基米德B．焦耳C．奥斯特D．伽利略
14．小芳同学做探究凸透镜成像的规律实验，她首先按图1所示完成仪器装配，图中H点是2倍焦距处．
（1）经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向上（选填“上”或“下”）调；
（2）调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向右 移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立、放大的实像；若小芳的手不小心遮住凸透镜的一部分，光屏会出现完整的像（选填“会”或“不会”）；
（3）再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，要想看到这个像，小芳观察的方法应是：从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察；
（4）小芳同学将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面，调节光屏使它出现清晰的像，如图2所示．若去掉近视眼镜要想在光屏上再次得到清晰的像，应将蜡烛向  远离（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动．
12．在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明利用两组滑轮组进行了多次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得第1组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第2组数据，截取实验的部分数据如下表：
实验
次数		动滑轮重
G动/N		物重
G物/N		钩码上升的
高度h/m		动力
F/N		动力作用点移动的距离s/m滑轮组的机
械效率η/%
10.540.120.366.7%
2140.11.60.5
已知：实验中所提物体下表面的面积为10cm2，
（1）当所提物体平放在水平桌面上时，写出物体对桌面的压力大小等于重力的理由．
（2）物体平放在水平桌面时对桌面的压强．
（3）对比表中1、2两次实验数据，请具体写出分析数据得出结论的过程．

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