题目内容
9．在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样．滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样．（1）小郭根据电路图连接了如图1所示的实验电路，小郭检查后发现有一根导线连接有错误．请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线．
（2）电路改正后，小郭闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变．出现故障的原因可能是灯泡断路．
（3）故障排除后，开始进行实验，小郭根据测出的数据，在图24中画出了小灯泡电流电压变化的关系图象．由图可以判断，小灯泡的额定功率为0.75 W．
（4）根据图2可以发现一个规律：小灯泡灯丝的电阻随着电压的增大而增大，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大．
（5）小郭还想利用这个电路图来测量一个约为5Ω的定值电阻，可是这时发现电流表坏了，请你利用现有的器材另外设计测量实验．
a．在方框内画出电路图
b．简要写出实验步骤及相关物理量符号先把滑片P移至最右端测出Rx两端电压U1，然后把P移至最左端测出Rx两端电压U2．
c．写出待测电阻的表达式：RX=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×20Ω；．
分析 （1）根据测量小灯泡电功率的实验原理可知，电压表与灯泡并联测其两端的电压，电流表与灯泡串联测通过的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率，据此进行解答．
（2）取下灯泡，两表的示数仍不变，说明灯泡处断路了；
（3）额定电压下的功率为额定功率，从图象上查出额定电压下的电流的值，由P=UI计算灯的额定电功率；
（4）根据灯丝电阻随温度的升高而增大，由P=UI分析回答；
（5）没有电流表，利用已知电阻和被测电阻串联，已知最大阻值的滑动变阻器串联相当于一个定值电阻，将电压表与被测电阻并联，滑动变阻器阻值为0时，测电源电压；
当滑动变阻器为最大值时，电压表测被测电阻电压，根据串联电路电压特点，求滑动变阻器电压，由欧姆定律求通过滑动变阻器的电流，即被测电阻电流；根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻．
解答 解：（1）原电路中，电压表测灯与变阻的总电压了，根据测量小灯泡电功率的实验原理可知，电压表应并联在灯泡的两端，故改正如下图1所示：
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有开路的地方，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，说明开路的地方在电灯处，即灯泡断路；
（3）当电压为额定电压2.5V时，对应的电流值为0.3A，则灯的额定电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由图2可知，通过灯的电流随电压的增大而增大，根据P=UI灯的功率也增大，灯丝的温度升高，根据灯丝电阻随温度的升高而增大，故灯丝的电阻变大；
（5）a．被测电阻与滑动变阻器串联，电压表与被测电阻并联，开关串联在电路中，如下图2所示：
b．实验步骤：先把滑片P移至最右端，测出Rx两端电压U1，
然后把P移至最左端测出Rx两端电压U2，也是电源电压．
c．因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：U滑=U2-U1，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{X}}$=$\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{{R}_{滑}}$=$\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{20Ω}$，解得：RX=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×20Ω；
故答案为：（1）如上图1所示；
（2）灯泡断路；
（3）0.75；
（4）电压的增大；灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）a．如上图2所示：
b．先把滑片P移至最右端测出Rx两端电压U1，
然后把P移至最左端测出Rx两端电压U2．
c．RX=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×20Ω；
点评 本题用电压表、电流表测量小灯泡电功率，考查电路的连接、故障的分析、影响电阻大小的因素、设计实验方案的能力，综合性较强．
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
| A． | 使用A装置与B装置一样省力 | B． | 使用D装置最省力 | ||
| C． | 使用B装置的机械效率最高 | D． | 使用C装置的机械效率最高 |
在“探究摆的奥秘”活动时，同学们提出“单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关”这样一个问题，并做出了如下猜想：a．摆长越长，单摆来回摆动一次的时间越长；
b．摆角θ越大，单摆来回摆动一次的时间越长；
c．摆球质量越大，单摆来回摆动一次的时间越短；
为了验证猜想，实验准备的器材有：不同质量的小铁球（质量已知）、细绳、刻度尺、铁架台、量角器，实验装置如图所示．
| 次数 | 摆球质量m/g | 摆角θ | 摆长/cm | 摆球摆20次时间t总/s | 摆球摆1次平均时间t/s |
| 1 | 15 | 3° | 100 | 40.0 | 2.0 |
| 2 | 30 | 3° | 100 | 40.0 | 2.0 |
| 3 | 30 | 5° | 100 | 40.0 | 2.0 |
| 4 | 30 | 5° | 80 | 36.0 | 1.8 |
| 5 | 30 | 5° | 50 | 28.0 | 1.4 |
（2）在实验过程中，数据记录如上表．为验证猜想a，应选3、4两次实验数据进行比较．
（3）比较2和3两次实验数据，可知猜想b是不正确（选填“正确”或“不正确”）的．
（4）根据实验数据得出的结论是：单摆来回摆动一次的时间跟摆长有关，跟摆球质量和摆角无关．
（5）实验完成后，小明用质量50g小铁球制成摆长为50cm的一个单摆，在摆角5°的情况下摆动，根据上面实验结论可推测，这个单摆来回摆动一次的时间应是1.4s．
（6）生活中若摆钟走慢了，应当适当缩短摆长（填调整方法）．
| A． |  插座中的用电器同时工作可能会导致火线的保险丝熔断 | |
| B． |  图中氖管会发光，使用者会有触电的危险 | |
| C． |  打开冰箱门时可能会触电 | |
| D． |  只要断开图中开关，更换灯泡时就不会触电 |
如图以O为支点质量忽略不计的杠杆挂上10N重物A，体积为300cm3，并将重物A浸没入装满水的杯子中，从杯中溢出300g的水；重物对杠杆的拉力为FA，要使杠杆水平平衡，应在杠杆上施加力FB．请在图中| A． | 一定带负电 | B． | 一定带正电 | ||
| C． | 一定不带电 | D． | 可能带正电，也可能不带电 |
| A． | 瓶子静止在手中，是由于受到平衡力的作用 | |
| B． | 随着手所施加的压力增大，瓶子受到的摩擦力也增大 | |
| C． | 手握瓶的力增大时，瓶子所受摩擦力并未增大 | |
| D． | 若瓶子原来是空瓶，那么向瓶内注水过程中，瓶仍静止，即使手握瓶的力大小不变，瓶所受摩擦力也将增大 |
如图所示，在通信线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上．其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的．若箱子设备重4000N，施工台距离地面的高度为3m．如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N，在忽略钢绳重和摩擦的情况下．