题目内容

4．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额=2.5V．
（1）图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正．

（2）闭合开关前，滑片P应位于B（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.65W．
（4）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）．
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额=$\frac{{{U}_{额}}^{2}（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{U}_{2}{R}_{0}}$（用U额、R0、U1、U2表示）．

分析 （1）分析电路图可知，电压表也串联在电路中，故此时没有电流通过；要想有电流通过，必须是灯泡与电流表串联，电压表与灯泡并联；
（2）电路闭合前，滑动变阻器滑片应位于阻值最大处；
（3）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据电流表的量程和分度值读出示数，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）①只闭合小灯泡所在支路，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V；
②只闭合R1所在支路，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，根据串联分压的原理求出R1的大小，即小灯泡电阻的大小，再利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小灯泡额定功率．

解答 解：
（1）分析实物图可知，此时灯泡与电流表并联后又与电压表串联，故此时没有电流通过，小灯泡不发光，电压表测的是电源电压约为3V；
为让灯泡与电流表串联，电压表测灯泡两端电压，将小灯泡右侧连线改接到电压表左侧，如下图：

（2）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应为于阻值最大处，即B端；
（3）图（乙）中，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（4））①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V；
②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1=RL；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，根据串联分压的原理：$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{1}}$，解得，R1=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$；
小灯泡额定功率的表达式P额=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}}$=$\frac{{{U}_{额}}^{2}（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{U}_{2}{R}_{0}}$
故答案为：（1）如上图；（2）B；（3）0.65；（4）①S、S1；②S、S2；R1；③$\frac{{{U}_{额}}^{2}（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{U}_{2}{R}_{0}}$．

点评 本题考查了实物电路图的连接和电路故障的判断、电流表的读数以及额定功率的计算，会确定电压表的量程是关键；利用等效替代法求电阻是本题的难点，要细心体会．

练习册系列答案
相关题目
14．小明自制了一种测定风速的装置，如图所示，电源电压保持不变，探头和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连，可上、下移动．当风吹过探头时，由于探头上、下表面空气流速不同，因而探头上方气体的压强小于（大于/等于/小于）下方气体的压强，探头将滑动变阻器R2的滑片P向上（上/下）移动；当风速增大时，电压表的示数将变大（变大/变小/不变）．
15．现在的休闲场所刮起了“复古风”，小文在“农家乐”看到一种模仿古代将谷物捣碎的简单机械如图甲所示，其示意图如图乙所示．使用时，人在长木棍 A端用力把它踩下去立即松脚，B端下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎．若人用的力始终与OA垂直，则下列说法中错误的是（　　）
A．人在A端用力向下踩，B端上升，人对木棍做功
B．B端从水平位置上升的过程中，木棍是费力杠杆，人的动力大小不变
C．B端下落的过程中，木棍的重力势能转化为动能，使其动能增大
D．捣米时，对米做功，使米的内能增加
19．如果地球的表面积约为5×1014m2，那么，在一个标准大气压下，地球周围的空气质量约为5×1018kg．（g=10N/kg）举出生活中利用大气压工作的一个实例：抽水机抽水．
9．取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2克．向管内倒入10克液体，再将它放入水中．放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示．
请回答：
（1）气管内液体的密度小于（选填”大于“”等于“或”小于“）水的密度．
（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小．
（3）装有液体的塑料管受到的浮力大小．
16．在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折．
（1）如图，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上不能（能/不能）显示出反射光朿，由此说明反射光线、入射光线与ON在同一平面内．
（2）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如表），根据这组数据，他不能（能/不能）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：一次实验具有很大的偶然性．
实验序号入射角α反射角β
①50°50°
   
   
13．如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W，求

（1）电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；
（2）电热水壶高温档的额定功率；
（3）若某次电热水壶用高温档加热0.1h，耗电0.09kW•h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作．
14．酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示．R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V．若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时，则判定被检者为酒驾．以下说法正确的是（　　）
A．被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小
B．电流表的示数为0.12A时，判定被检者为酒驾
C．电压表示数为3V时，R2消耗的电功率是0.45W
D．被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，电压表的示数是4V

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网