题目内容

16．某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，所使用的小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为9V．

（1）图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）同学们连接好电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数且示数较小，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱．
（3）重新正确连接电路后，同学们进行测量，实验中将电压表和电流表读数记录表中．实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R，再利用P额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$求出小灯泡的额定功率．请判断是否可行并说明理由：不可行；灯泡灯丝的电阻受温度影响．
实验次数1234
电压U/V1.02.03.04.0
电流I/A0.100.170.230.25
（4）有同学将表中数据转换为图乙的U-I曲线，由图可知小灯泡的额定功率为0.5W．

分析 （1）将电压表与灯泡并联，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；根据乙图可知小灯泡正常发光时的电流，确定电流表的量程；滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）滑动变阻器不起作用的原因：被短路或作为定值电阻接入电路．
（3）灯泡灯丝电阻与温度有关．
（4）根据图象读出额定电压为2.5伏时，通过灯泡的电流，再利用P=UI可求得小灯泡的额定功率．

解答 解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用0～3V量程；由乙图知，小灯泡正常发光时的电流为0.2A，且电流不超过0.25A，故电流表选择0～0.6A量程；滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式；如下图所示：

（2）闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，说明滑动变阻器不起作用，可能是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱．
（3）用P额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$计算灯泡的额定功率不可行，因为灯丝的电阻受温度影响，在不同电压下，电阻不同．
（4）由图乙的U-I曲线，可知，额定电压为2.5伏时，通过灯泡的电流I=0.2A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱；（3）不可行；灯泡灯丝的电阻受温度影响；（3）0.5．

点评 本题考查电功率的计算，电路的连接注意情况以及滑动变阻器的应用．涉及的知识点较多，考查了学生知识的综合运用和分析的能力．

练习册系列答案
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19．如图所示是大自然中水循环现象的示意图．在水循环的过程中，江河湖海，土壤，植物中的水，通过汽化变成水蒸气．升入天空，水蒸气在高空遇冷时有的液化小水珠，有的凝华成小冰晶，形成千姿百态的云，云中的小水滴也会凝固成小冰晶，云中的小水滴长大到一定程度后，降落到地面，这就是雨．云中的小冰晶长大到一定程度后，降落到高山，地面，这就是雪．冰山上的积雪升华直接变成水蒸气，升入天空．积雪熔化后变成水，汇入江河，流入大海．
7．如图甲是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图．

（1）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用了控制变量法．
（2）实验探究分两步进行：a．保持电阻不变，探究电流与电压的关系；b．保持电压不变，探究电流与电阻的关系．图乙是根据实验数据绘制的图象，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图象是B图（选填“A”或“B”）．
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器R的目的改变电阻两端的电压和保护电路．
（4）从图A图象可得到的结论是当电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
（5）从图B图象可得到的结论是当电阻一定时，导体的电流与导体两端的电压成正比．
4．在探究“电流与电阻的关系”实验中，如图甲所示．

（1）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P处于左端（选填“左”或“右”）；
（2）小芳同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是电阻断路；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2.5V，电流表示数如图乙所示，为0.5 A，则R的电阻为5Ω；
（4）换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将变大（选填“变大”或“变小”），此时应将滑片P向左（选填“左”或“右”）端移动，使电阻两端电压为2.5 V．
11．小刚利用一个5Ω的定值电阻做实验，探究通过导体的电流与导体两端电压的关系．

（1）请你用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接．
（2）连完电路经检查无误后，闭合开关，电流表有示数，电压表指针几乎不偏转．经检查发现电路中有一处故障，则该故障是C．
A．滑动变阻器接触不良     B．滑动变阻器被短路
C．定值电阻被短路            D．定值电阻开路
（3）电路连接无误，闭合开关，调节滑动变阻器，记录的数据如表所示．
实验次数1234
电压U/V1.52.02.53.0
电流I/A0.30.40.50.6
分析表格中的数据得到的结论是：当电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比．
（4）小刚还想用这个电路研究电流跟电阻的关系，并与表中的第1次实验数据作比较，于是他把5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关后，小刚的下一步操作是调节滑动变阻器，使电压表的示数保持不变，记录数据．
1．在探究“电流与电阻的关系”实验中，

（1）小芳同学连接电路后，闭合开关发现电流表如图2所示，请问可能是电流表的正负接线柱接反了．将电路修改正确后，移动滑动变阻器滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是定值电阻短路．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图3所示，为0.4A，则R的阻值为5Ω．
（3）换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将变大（选填变大/变小），此时应将滑片P向右（选填 左/右）端移动，使电阻两端电压为2V．
（4）为了寻找实验的普遍规律，本实验还提供了20Ω、25Ω两个电阻，电源电压为3V，滑动变阻器的最大阻值
10Ω，请问25Ω电阻不能选．
8．小莉同学按如图所示的电路探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”．她不断改变电阻R的阻值，并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在表1中．分析表1中的数据可知：电路中的电流I跟电阻R不是反比关系，这一结论与欧姆定律不一致．请你帮助小莉分析：
（1）结论与欧姆定律不一致的原因是没有控制定值电阻两端的电压不变；；
（2）要得到与欧姆定律一致的结论，你如何帮助小莉改进这个电路？将R0换成滑动变阻器；
（3）改进实验后，表2缺少一个数据，请填在横线上0.2；
（4）根据表2，可得结论是在电压一定时，电流与电阻成反比．．
表1
次数R/ΩI/A
150.6
2100.4
3150.3
表2
次数R/ΩI/A
150.6
2100.3
315
5．为了探究电流跟电压的关系，王亮同学设计了图甲所示的电路． 

（1）请根据电路图，用笔画线代替导线将图乙中未连成完整的电路连接起来（导线不能交叉）．
（2）调节滑片位置，改变定值电阻两端的定值电阻两端的电压，读出其中三组电流表、电压表的示数，如表中所示．
①由表中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是20Ω．
②由表中的数据进行分析，可归纳出的结论是电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比．       
次序123
电压（V）2.04.06.0
电流（A）0.10.20.3
6．探究“硬币起飞”的条件．
（1）查寻规律：在地面附近同一高度处，压强p与空气流速v的关系可表示为p=C-$\frac{1}{2}$ρv2；式中C是常量，ρ表示空气密度．根据上述关系式可知：空气流速越大，压强越小；常量C表示空气流速为0时的压强．
（2）设计实验：a．小明选取了5个相同的硬币，采用图甲所示的方法测得硬币的直径D=1.95cm，然后算出硬币的上表面积S．
b．请你设计一个测定硬币重力G的实验方案．
（3）探究条件：如图乙所示，在水平桌面上放置一个硬币，并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差△F=G．
（4）得出结论：刚好将硬币吹起时的吹气速度v的表达式（用ρ、S、G表示）v=$\sqrt{\frac{2G}{SP}}$．

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