题目内容

17．如图1是测量小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡的额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω．

（1）小雪如图1连接好了电路，闭合开关调节滑动变阻器会出现的现象是灯不亮，电流表示数几乎为0，电压表示数接近电源电压4.5V，仔细检查后发现，其实是有一根导线不小心接错了位置，请你帮他找出来并改正．（在去掉的导线上画“×”，所填加的导线用笔画出）
（2）排除了故障后小雪继续实验，此时电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率为1.52W
（3）完成上述实验后，小雪想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值（约10Ω）．他用电阻丝替换了灯泡，闭合开关，发现电压表已损坏，只能将其拆除，在不改变其他电路元件的连接的情况下，聪明的小雪也顺利的完成了实验．请简述小雪可能的实验步骤并写出计算Rx的最后表达式．（已知滑动变阻器的最大阻值为R0）
实验步骤：①将被测电阻Rx与滑动变阻器串联在电路中，电流表串联在电路中，
②将滑动变阻器连入电路中的电阻为零，测得电流为I1；
③将滑动变阻器的最大电阻R0连入电路中，R0与Rx串联，测得电路电流为I2．
表达式：Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$．

分析 （1）根据原电路的错误之处分析现象并改正；
（2）由图2电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
（3）滑动变阻器的最大阻值已知，滑动变阻器和被测电阻串联，让滑动变阻器最大阻值接入和接入电路中的电阻为0，来改变电路的电阻，完成电流表的两次测量，利用欧姆定律和电阻的串联，根据两次电路的电源电压相等，列出等式解出Rx．

解答 解：（1）原电路中，电压表串联在电路中了，电流表与灯并联是错误的，灯被短路，灯不亮，因电压表内阻很大，由欧姆定律，电路中电流几乎为0，电压表与电源连通，示数为电源电压4.5V；
电路中电压表应与灯并联，电流表灯串联，改正后如下所示：

（2）排除了故障后小雪继续实验，此时电流表示数如图2所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，小灯泡的额定功率为：
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（3）实验步骤：①将被测电阻Rx与滑动变阻器串联在电路中，电流表串联在电路中，
②将滑动变阻器连入电路中的电阻为零，测得电流为I1；
③将滑动变阻器的最大电阻R0连入电路中，R0与Rx串联，测得电路电流为I2；
表达式：
滑动变阻器的电阻为零时，只有被测电阻Rx接入电路，测得电流为I1，由欧姆定律，电源电压为：
U=I1Rx-----①，
滑动变阻器的电阻最大为R0时，R0与Rx串联，测得电路电流为I2，由欧姆定律和电阻的串联，电源电压为：
U=I2（R0+Rx）-------②，由①②：I1Rx=I2（R0+Rx），
所以，Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$．
故答案为：（1）灯不亮，电流表示数几乎为0，电压表示数接近电源电压4.5V；如上所示：
（2）1.52W；
（3）实验步骤：
①将被测电阻Rx与滑动变阻器串联在电路中，电流表串联在电路中，
②将滑动变阻器连入电路中的电阻为零，测得电流为I1；
③将滑动变阻器的最大电阻R0连入电路中，R0与Rx串联，测得电路电流为I2
表达式：$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$．

点评 本题测量小灯泡额定功率，考查错误电路的分析、电流表读数及额定功率的计算和设计实验方案测电阻的能力．

练习册系列答案
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10．小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值（约为20Ω左右）．实验器材有：定值电阻Rx、电压表（量程0～3V和0～15V）、电流表（量程0～0.6V和0～3A）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、学生电源各一个，导线若干．

（1）“伏安法”测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）如图a所示是“伏安法”测电阻的实验电路图，图中甲、乙为两个电表，其中甲为电压表；
（3）本实验电源电压选用12V，电压表应选用0～15V量程，电流表选用0～0.6A量程；连接如图b所示的电流表时，应使电流从“0.6”接线柱流入电流表；
（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数始终为零，则发生故障的元件是电流表；
（5）排除故障后，接通线路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图b所示时，通过电阻Rx的电流大小是0.34A；
（6）经多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U-I图象，由图象可知：电阻Rx=22.2Ω（保留1位小数）
8．如图是一个两面光滑的三角形斜面，∠BAC小于∠BCA，同一个物体分别在AB和BC斜面上受到拉力匀速运动到B点，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则（　　）
A．F1=F2     W1=W2B．F1＞F2     W1＞W2C．F1＜F2     W1＜W2D．F1＜F2    W1=W2
5．如图甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计．用它们分别将重力为G1G2的重物匀速提升相同高度，若竖直向下的拉力、拉力所做的功和两套装置的机械效率分别用F1、F2，W1、W2和η1、η2表示；则下列说法不正确的是（　　）
A．若G1=G2，则η1=η2B．若F1=F2，则η1=η2C．若F1=F2，则G1＜G2D．若G1=G2，则W1=W2
12．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）在实验中，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障的原因可能是灯泡断路；
（3）排出故障后，小乐闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压．
（4）小乐继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I一U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
2．为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，从2016年4月1日浙江已执行国五排放标准．相比“国四”标准，新标准总质量不超过3500kg轻型汽油车和轻型柴油车氮氧化物排放可以降低25%，总质量超过3500kg的重型柴油车氮氧化物排放可以降低43%．有测试表明，一些城市空气中PM2.5的20%左右来自机动车尾气．另外按照国五标准，标记辛烷值的汽油牌号从90、93、97号系列将会调整为89、92、95号系列．
下表是某市推出的一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程认为做匀速直线运动）．（汽油的热值4.6×107J/kg）．
车型能源测试距离牵引力速度百公里总耗能效率
纯电动汽车电能100km600N72km/h7.2×107J83.3%
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①请计算内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量及其效率？
②根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能与环保主要体现在哪些方面（至少各回答一个）？
9．一条与水平镜面夹角为30°的入射光线在镜面发生反射，以下说法正确的是（　　）
A．入射角等于反射角为60°
B．反射光线和入射光线的夹角为60°
C．如果入射光线与镜面的夹角增大5°，则反射角减小5°
D．如果入射光线向镜面靠拢，则反射光线向法线靠拢
6．下列关于功、内能、热量的描述正确的是（　　）
A．机械能为零的物体，内能也一定为零
B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
D．物体的内能增大，温度一定升高
4．乘客坐客车时，在汽车行驶过程中，若要从后门走至前门，则下列情况中，最省力的是（　　）
A．车刚一开动就立即迈步走
B．下一站快到了，客车开始减速时才走
C．客车匀速前进时走
D．无论什么时候够不能省力

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