题目内容
10．伏安法“测小灯泡电功率”和“测小灯泡电阻”的实验有很多相同点，如图1是小明连接的不完整实验电路（小灯泡标有“2.5V”字样），请你帮助他完成以下实验．
（1）请先画出正确的实验电路图，再根据你所画的电路图用笔划线代替导线将电路连接完整（连线不能交叉；
（2）将电路连接正确后，将滑动变阻器调到右端（选填“左”或“右”），闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V时，电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．
（3）同样的方法测小灯泡的电阻，此时（同上）小灯泡的电阻为10.4Ω（保留一位小数）为了减小测小灯光电阻的误差，通常采用多次测量求灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越高，其实际功率越大，灯丝的温度越高．
（4）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还可以调节灯泡两端的电压．
分析 （1）将电压表与灯泡并联，根据额定电压确定电压表的量程；
（2）闭合开关前，滑片放在阻值最大处；由图2读出电流表的示数，根据P=UI计算出额定带功率的值；
（3）由R=$\frac{U}{I}$计算出灯泡的电阻；
灯丝的电阻与温度有关，灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）根据灯泡的额定电压和电流，根据欧姆定律计算出所需滑动变阻器的阻值，从而选择合适规格的滑动变阻器．
解答 解：（1）根据电流流向法，先画出电源，从电源的正极出发依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源的负极，然后把电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
将电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0～3V的量程，如图所示：
（2）闭合开关前，滑片放在阻值最大处；由图2知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
则P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（3）R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.4Ω；
灯丝的电阻随温度的升高而增大，由于灯泡两端的电压越高，其实际功率越大，灯丝的温度越高，所以灯泡的电阻越大；
（4）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还可以调节灯泡两端的电压．
故答案为：（1）见上图；（2）0.6；（3）10.4；灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越高，其实际功率越大，灯丝的温度越高；（4）50Ω 0.5A；调节灯泡两端的电压．
点评 此题是用伏安法测灯泡的电阻和电功率的实验，考查了电压表的连接，电流表的读数及电阻和电功率的计算，还考查了灯丝电阻与温度的关系及欧姆定律在串联中的应用．
练习册系列答案
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18．利用干冰进行人工降雨的主要过程是：干冰在高空中直接变成气体，高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶，冰晶下落时变成雨．以下分析错误的是（ ）
| A． | 干冰直接变成气体是升华过程 | B． | 冰晶下落时变成雨是吸热过程 | ||
| C． | 水蒸气直接变成冰晶是凝华过程 | D． | 干冰直接变成气体是放热过程 |
1．小静同学用电池组（两端电压为3V ）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测定标有“2.5V”小灯泡的额定功率．
（1）如图甲所示，小静连接的电路还没有完成，如果要求滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表的示数变大，导线M应与滑动变阻器的接线柱B连接．（填“A”、“B”或“D”）
（2）小静把滑动变阻器正确连人电路后，闭合开关S，发现灯L 不发光，电流表无示数．但电压表有示数．电压表的示数如图乙 所示，为3V．请你判断电路中出现的故障可能是灯泡断路．
（3）小静排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，灯L 的额定功率为0.75W．
（4）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整；
①闭合开关S、S1，断开S2（填开关S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2AR；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P=0.2A×（U-0.2R）
（5）同组的小明测的是标有“3.8V”小灯泡的额定功率．为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，他改变接人电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值，你认为这样做合理吗？为什么？不合理，电压不同，电功率不同．
（1）如图甲所示，小静连接的电路还没有完成，如果要求滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表的示数变大，导线M应与滑动变阻器的接线柱B连接．（填“A”、“B”或“D”）
（2）小静把滑动变阻器正确连人电路后，闭合开关S，发现灯L 不发光，电流表无示数．但电压表有示数．电压表的示数如图乙 所示，为3V．请你判断电路中出现的故障可能是灯泡断路．
（3）小静排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，灯L 的额定功率为0.75W．
（4）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整；
①闭合开关S、S1，断开S2（填开关S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2AR；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P=0.2A×（U-0.2R）
（5）同组的小明测的是标有“3.8V”小灯泡的额定功率．为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，他改变接人电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值，你认为这样做合理吗？为什么？不合理，电压不同，电功率不同．
| 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 | 3.00 | 0.36 | 1.08 | P额=$\frac{1.08+1.52+1.89}{3}$=1.50 |
| 2 | 3.80 | 0.40 | 1.52 | |
| 3 | 4.50 | 0.42 | 1.89 |
18．在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡电功率实验中，选用的电源电压为4.5V且保持不变，图乙是未连接完整的实验电路．
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲的电路图完成图乙的实物图连接．
（2）实验前，应先将变阻器的滑片P置于a（选填“a”或“b”）端．
（3）按图甲连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，经检查线路接触良好，各电表完好，其原因可能是灯泡断路．
（4）排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数如图丙所示时，其示数为0.12A．
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如表所示．由表可知，随着电压的变大，小灯泡消耗的功率变大（填“变大”、“不变”或“变小”）．当小灯泡正常工作时，其功率为1.4W．
（6）根据表中数据，请在图丁中画出U～I关系图象．
（7）根据表中的数据，画出的图象是曲线（选填“直线”或“曲线”），原因是不同电压下，灯丝的电阻随温度的升高而变大（填“变大”、“不变”或“变小”）．
（8）某小组所连接的电路，在实验过程中发现：当电压表示数逐渐变大时，小灯泡反而逐渐变暗，经检查电路各元件完好，产生这一现象的原因是：电压表并联在滑动变阻器两端．
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲的电路图完成图乙的实物图连接．
（2）实验前，应先将变阻器的滑片P置于a（选填“a”或“b”）端．
（3）按图甲连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，经检查线路接触良好，各电表完好，其原因可能是灯泡断路．
（4）排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数如图丙所示时，其示数为0.12A．
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如表所示．由表可知，随着电压的变大，小灯泡消耗的功率变大（填“变大”、“不变”或“变小”）．当小灯泡正常工作时，其功率为1.4W．
| 数据序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 发光情况 | 不发光 | 不发光 | 微光 | 较暗 | 不很亮 | 较亮 | 明亮 |
| 电压U/V | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 1.3 | 1.7 | 2.1 | 2.5 |
| 电流I/A | 0.10 | 0.32 | 0.38 | 0.42 | 0.48 | 0.52 | 0.56 |
（7）根据表中的数据，画出的图象是曲线（选填“直线”或“曲线”），原因是不同电压下，灯丝的电阻随温度的升高而变大（填“变大”、“不变”或“变小”）．
（8）某小组所连接的电路，在实验过程中发现：当电压表示数逐渐变大时，小灯泡反而逐渐变暗，经检查电路各元件完好，产生这一现象的原因是：电压表并联在滑动变阻器两端．
5．
如图是小刚测定小灯泡功率的实物连接图．其中电源是完好的铅蓄电池，供电电压为6V（保持不变），小灯泡额定电压为2.5V，用电流表测量通过小灯泡的电流，用电压表测量小灯泡两端的电压．
（1）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚做了如下猜想：
A．可能灯丝断了
B．可能是变阻器断路
C．可能是小灯泡短路
D．可能是电流表断路
小刚借助图中所示的电流表和电压表验证了猜想，请你将小刚作为判断电路故障依据的电压表、电流表示数情况，在下表中的空栏处填写完整（假设电路中只有一处故障）．
（2）小刚在排除故障后进行了实验，实验中观察到的现象及得到的数据填写在了他所设计的记录表中．（见下表）
①请根据表格中的实验数据计算，这个小灯泡的额定功率是0.75W．
②记录表的设计存在一个不当之处，请写出：不应设功率的平均值一栏．
如图是小刚测定小灯泡功率的实物连接图．其中电源是完好的铅蓄电池，供电电压为6V（保持不变），小灯泡额定电压为2.5V，用电流表测量通过小灯泡的电流，用电压表测量小灯泡两端的电压．（1）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚做了如下猜想：
A．可能灯丝断了
B．可能是变阻器断路
C．可能是小灯泡短路
D．可能是电流表断路
小刚借助图中所示的电流表和电压表验证了猜想，请你将小刚作为判断电路故障依据的电压表、电流表示数情况，在下表中的空栏处填写完整（假设电路中只有一处故障）．
| 猜想 | 电流表、电压表示数情况 |
| 如果A成立 | 电流表示数为零，电压表有示数且接近电源电压 |
| 如果B成立 | |
| 如果C成立 | |
| 如果D成立 |
| 次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| I/A | 0.2 | 0.22 | 0.26 | 0.30 |
| P/W | ||||
| 亮度 | 暗→亮 | |||
| 功率的平均值 | ||||
②记录表的设计存在一个不当之处，请写出：不应设功率的平均值一栏．
15．
在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源的电压为4.5伏．小灯泡L标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“1Α 20Ω”字样．
①某同学设计的电路如图所示，还有一根导线尚未连接，要求滑片向左移动时灯泡变亮，请用笔线代替导线在图中正确连接．
②该同学按图正确连接电路，闭合开关时，观察到灯泡L闪亮一下后立即熄灭，原因可能是滑动变阻器没有移到阻值最大处，导致灯泡两端电压过高，烧坏灯泡．
③该同学更换一个相同规格的灯泡后，闭合开关移动滑片，发现小灯亮度增加、电流表示数增大、电压表示数始终为零的现象．经教师检测发现该电压表的“15V”一档量程已损坏，“3V”一档量程完好．经小组同学讨论后，大家认为只要在测量过程中稍作调整，利用这些器材和这个电路，也能测出小灯的额定功率．你认为他们调整的方法是：电压表选0-3V量程，与滑动变阻器并联，当电压表示数为0.7V时，读出电流表示数．
④该同学采纳大家的意见稍作调整后，闭合开关，记录的电压表示数和电流表示数如表所示．由表可知，灯泡L的额定功率为1.14W．
在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源的电压为4.5伏．小灯泡L标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“1Α 20Ω”字样．①某同学设计的电路如图所示，还有一根导线尚未连接，要求滑片向左移动时灯泡变亮，请用笔线代替导线在图中正确连接．
| 电压表示数 （V） | 电流表示数 （A） | 电功率 （W） |
| 1.0 | 0.28 | |
| 0.7 | 0.30 | |
| 0.4 | 0.32 |
③该同学更换一个相同规格的灯泡后，闭合开关移动滑片，发现小灯亮度增加、电流表示数增大、电压表示数始终为零的现象．经教师检测发现该电压表的“15V”一档量程已损坏，“3V”一档量程完好．经小组同学讨论后，大家认为只要在测量过程中稍作调整，利用这些器材和这个电路，也能测出小灯的额定功率．你认为他们调整的方法是：电压表选0-3V量程，与滑动变阻器并联，当电压表示数为0.7V时，读出电流表示数．
④该同学采纳大家的意见稍作调整后，闭合开关，记录的电压表示数和电流表示数如表所示．由表可知，灯泡L的额定功率为1.14W．
如图所示装置，物体B重为100N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上匀速运动，当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B未露出水面）时，当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，在4s内使物体B匀速上升0.4m，已知：物体B的密度ρB=5ρ水，两次拉力F1：F2=9：10．若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg．则水平面对物体A的滑动摩擦力的大小为30N．