题目内容
12．在测定额定电压2.5V的小灯泡的额定功率的实验中：
（1）若小灯泡功率小于1W，电源由两节新干电池串联而成，电流表应选择量程为0～0.6A，电压表应选择量程为0～3V．
（2）用铅笔画线代替连接用的导线，将如图元件按电路图要求连接起来，滑动变阻器滑片向右滑动，电流变小．
（3）按连接好的电路来分析，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到B 端．（选填“A”或“B”）
（4）开关闭合后，观察到小灯泡两端电压小于它的额定电压，要使小灯泡正常发光，则滑片P应向左 边移动（选填“左”或“右”）直到电压表示数为2.5V为止．
（5）如果某同学连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数都不变，且灯泡很暗．你认为故障是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱．
分析 （1）根据电源确定电压表的量程；根据小灯泡的电功率及其额定电压确定电流表的量程；
（2）将电压表与灯泡并联，电流表、滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器滑片向右滑动，电流变小，则滑动变阻器的电阻应变大；
（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大的位置；
（4）小灯泡两端电压小于它的额定电压，要使小灯泡正常发光，则应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器的阻值，直到电压表的示数为灯泡的额定电压；
（5）移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数都不变，且灯泡很暗．说明滑动变阻器相当于定值电阻，且电阻很大．
解答 解：（1）若小灯泡功率小于1W，电源由两节新干电池串联而成电源电压是3V，电路中的电流小于0.33A，电流表应选择量程为0～0.6A，电压表应选择量程为0～3V；
（2）将电压表与灯泡并联，电流表、滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器滑片向右滑动，电流变小，则滑动变阻器的电阻应变大，则下面应连接左边的接线柱，如图所示：
（3）滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
（4）开关闭合后，观察到小灯泡两端电压小于它的额定电压，要使小灯泡正常发光，则滑片P应向左边移动直到电压表示数为2.5V为止．
（5）如果某同学连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数都不变，且灯泡很暗．电路的故障是滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路．
故答案为：（1）0～0.6；0～3；（2）见上图；（3）B；（4）左；2.5；（5）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱．
点评 本题是测量灯泡额定功率的实验，考查了失误电路的连接、滑动变阻器的使用及电路故障的分析，对于此类试题，学生掌握测量小灯泡功率的实验原理和步骤．
练习册系列答案
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2．下列情况中利用电流热效应为我们服务的是（ ）
| A． | 电视机背后设计有散热窗 | B． | 电动机外壳有许多散热片 | ||
| C． | 爆破工程中引发炸药的电热装置 | D． | 计算机内装的散热风扇 |
3．
在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小刚设计的实验电路图如图所示：
（1）小刚闭合开关后，发现指针总在晃动，造成上述现象的原因是某处连线接触不良．
（2）当开关S闭合后，电压表的读数是2V，电流表的读数是0.4A．现将阻值为10Ω的电阻R换成阻值为20Ω的电阻接入电路来研究，则下一步应进行的操作是把滑动变阻器向右（选填“左”或“右”）移动到电压表示数为2V为止．
（3）该实验中，某同学测得的一组数据如表．此次实验中滑动变阻器的作用是保护电路，控制电阻两端的电压不变．若本实验中电源电压6V保持不变，有“15Ω 1.5A”、“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的可用供选择，为了能使实验顺利进行，该选择的滑动变阻器是50Ω 0.5A．
在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小刚设计的实验电路图如图所示：| 实验 次数 | 电压U=2V | |
| 电阻R/Ω | 电流I/A | |
| 1 | 5 | 0.4 |
| 2 | 10 | 0.2 |
| 3 | 20 | 0.1 |
（2）当开关S闭合后，电压表的读数是2V，电流表的读数是0.4A．现将阻值为10Ω的电阻R换成阻值为20Ω的电阻接入电路来研究，则下一步应进行的操作是把滑动变阻器向右（选填“左”或“右”）移动到电压表示数为2V为止．
（3）该实验中，某同学测得的一组数据如表．此次实验中滑动变阻器的作用是保护电路，控制电阻两端的电压不变．若本实验中电源电压6V保持不变，有“15Ω 1.5A”、“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的可用供选择，为了能使实验顺利进行，该选择的滑动变阻器是50Ω 0.5A．
20．阅读下面一段文字，回答问题：
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为R=ρ$\frac{L}{S}$，其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积．而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率．材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想：
猜想1：电阻率与材料的长度有关；
猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关．
于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表：
（1）写出电阻率P在国际单位制中的单位是Ω•m．
（2）分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是错误（选填“正确”或“错误”）的．
（3）分析比较实验序号1、3的数据，可以初步确定猜想2是错误的．
（4）分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是猜想3正确．
（5）根据表中的数据求出一段长10m，横截面积2mm2的铁导线的电阻是0.5Ω．
（6）李莉同学要研究一根长为L的均匀细金属丝（横截面为圆）的电阻率，她将金属丝在刻度尺上紧密排绕n圈，读出刻度尺上被线圈遮住的部分长为a．然后她用伏安法测出这段金属丝的电阻，与金属丝串联的电流表的读数为I，与金属丝并联的电流表读数为U，根据这些数据可以得到金属丝电阻率的表示为ρ=$\frac{π{a}^{2}U}{4{n}^{2}IL}$．
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为R=ρ$\frac{L}{S}$，其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积．而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率．材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想：
猜想1：电阻率与材料的长度有关；
猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关．
于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表：
| 实验序号 | 材料 | 长度L/m | 横截面积S/m2 | 电阻R/Ω | 电阻率ρ |
| 1 | 铜 | 1.0 | 1.0×10-7 | 0.17 | 1.7×10-8 |
| 2 | 铜 | 2.0 | 1.0×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
| 3 | 铜 | 1.0 | 0.5×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
| 4 | 铁 | 1.0 | 1.0×10-7 | 1.0 | 1.0×10-7 |
| 5 | 镍铬合金 | 1.0 | 1.0×10-7 | 11.0 | 1.1×10-6 |
（2）分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是错误（选填“正确”或“错误”）的．
（3）分析比较实验序号1、3的数据，可以初步确定猜想2是错误的．
（4）分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是猜想3正确．
（5）根据表中的数据求出一段长10m，横截面积2mm2的铁导线的电阻是0.5Ω．
（6）李莉同学要研究一根长为L的均匀细金属丝（横截面为圆）的电阻率，她将金属丝在刻度尺上紧密排绕n圈，读出刻度尺上被线圈遮住的部分长为a．然后她用伏安法测出这段金属丝的电阻，与金属丝串联的电流表的读数为I，与金属丝并联的电流表读数为U，根据这些数据可以得到金属丝电阻率的表示为ρ=$\frac{π{a}^{2}U}{4{n}^{2}IL}$．
17．
以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关？”的部分过程，请帮助他完成下列填空．
•设计实验
实验目的：比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率．
（1）实验原理：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$．
（2）实验器材：滑轮组一套、轻重不同的两物块、刻度尺、弹簧测力计、铁架台、细线．
•进行实验并收集数据
（3）用如右下图所示的两套装置先后做实验，并将相关数据收集在下面的表格中，请将表格中的空格补充起来．
分析与论证
分析上表中的数据可以看出：
（4）同一滑轮组的机械效率不是恒定（填“是”或“不是”）．
（5）滑轮组的机械效率小于l（填“大于”、等于”或“小于”）．
•评估与拓展
（6）小明同学使用滑轮组提升重物时，测力计的示数一会儿大，一会儿小，弄得小明同学一时不知该何时读数，你认为他在测量中应该沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
（7）提升相同重物时，增加动滑轮的个数，滑轮组的机械效率将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关？”的部分过程，请帮助他完成下列填空．•设计实验
实验目的：比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率．
（1）实验原理：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$．
（2）实验器材：滑轮组一套、轻重不同的两物块、刻度尺、弹簧测力计、铁架台、细线．
•进行实验并收集数据
（3）用如右下图所示的两套装置先后做实验，并将相关数据收集在下面的表格中，请将表格中的空格补充起来．
| 实验次数 | 物块重/N | 物块上升的高度h/m | 有用功W有/J | 拉力F/N | 测力计上升的距离S/m | 总功率W总/J | 机械效率η |
| 1 | 2 | 0.1 | 0.2 | 0.9 | 0.3 | 0.27 | 74.1% |
| 2 | 3 | 0.1 | 0.3 | 1.2 | 0.3 | 0.36 | 83.3% |
分析上表中的数据可以看出：
（4）同一滑轮组的机械效率不是恒定（填“是”或“不是”）．
（5）滑轮组的机械效率小于l（填“大于”、等于”或“小于”）．
•评估与拓展
（6）小明同学使用滑轮组提升重物时，测力计的示数一会儿大，一会儿小，弄得小明同学一时不知该何时读数，你认为他在测量中应该沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
（7）提升相同重物时，增加动滑轮的个数，滑轮组的机械效率将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
4．为测金属块的密度，需要完成下面的任务．
（1）对放在水平桌面上的天平进行调节，将游码放在标尺的零刻度线处，发现指针的位置如图甲，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调节．（填：“左”或“右”）
（2）用调节好的天平称实心金属块的质量，把金属块放在天平左盘内，右盘放入砝码并调节游码，当天平重新平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙，金属块的质量为78 g．
（3）若把金属放入装有30cm3水的量筒内，量筒中水面如图丙，则金属块的体积是10 cm3．这种金属的密度是7.8 g/cm3，根据上表可知，组成此金属块的物质是铁．
（1）对放在水平桌面上的天平进行调节，将游码放在标尺的零刻度线处，发现指针的位置如图甲，要使横梁平衡，应将平衡螺母向左调节．（填：“左”或“右”）
| 物质 | 密度ρ/kg?m-3 |
| 铜 | 8.9×103 |
| 铁 | 7.8×103 |
| 铝 | 2.7×103 |
（3）若把金属放入装有30cm3水的量筒内，量筒中水面如图丙，则金属块的体积是10 cm3．这种金属的密度是7.8 g/cm3，根据上表可知，组成此金属块的物质是铁．
1．
学校购置了一批台式饮水机，解决同学们的饮水问题，其铭牌如表所示．如图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态．
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）正常工作时该饮水机将热水罐中1升、28℃的水加热到98℃，用时10min．用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一，则R1与R2的比值应是多少？
学校购置了一批台式饮水机，解决同学们的饮水问题，其铭牌如表所示．如图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态．| 额定频率 | 50Hz | 环境温度 | 10℃～38℃ |
| 加热功率 | 550W | 环境湿度 | ≤90% |
| 额定电压 | 220V | 制热水能力 | ≥90℃5L/h |
（2）正常工作时该饮水机将热水罐中1升、28℃的水加热到98℃，用时10min．用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一，则R1与R2的比值应是多少？
小明同学用如图中的滑轮提升货物，拉力方向向上，他用10s的时间把重为120N的货物从井中匀速提升5m，拉力做功750J．