题目内容

4．以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片断．根据题意回答或解决有关问题．
【实验器材】：学生电源（恒为6V）、规格为“2.5V 0.25A“的小灯泡、规格为“20Ω  2A”
的滑动变阻器、电流表（量程0-0.6A）、电压表（量程0-3V）、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用（均标注电阻值和允许通过的最大电流值）．
【制作要求】：亮度可连续调节；在调光的整个过程中，灯两端的电压不超过2.5V．
思考与制作：（略）
【交流与评价】：
（1）小明实验桌上的情景如图（a）．不少同学认为，该调光灯不符合制作要求．请你指出不符合要求之处：滑动变阻器滑片不能随意向右移，否则灯泡两端的电压会超过2.5V；

（2）小华同学认为：可在小明的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0（如图b）就能符合要求．根据题意和有关计算，可确定R0的规格：R0的阻值为14Ω，允许通过的最大电流不小于0.25A；
（3）小丽同学认为：可将电压表并联在灯泡两端，在调光过程中，当观察到电压表示数为2.5V时，在变阻器上做标记或安装限位装置，以限定滑动变阻器滑片移动的范围；
（4）当灯泡都正常发光时，相同时间内，小明的电路消耗的电能为W1，小华的电路消耗的电能为W2，则W1=W2．（选填“=”、“＜”或“＞”）

分析 （1）由图可知电路的构成及滑动变阻器的接法，分析灯泡两端的电压范围可知电路能否正常工作，则可得出不符合要求之处；
（2）要使滑动变阻器能随意调节，则应让滑动变阻器短路时，灯泡仍不会超额定电压，则由串联电路的电压规律可求得此时R0的分压，而限制电流不能超过灯泡的额定电流，由欧姆定律可求得阻值；
（3）根据灯泡的额定电压来限定滑动变阻器的变化范围；
（4）灯泡正常发光，其功率都等于灯泡的额定电功率．

解答 解：（1）由图可知，滑动变阻器与灯泡串联，要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压最大不得超过2.5V，则滑动变阻器应分压至少为6V-2.5V=3.5V；
则滑动变阻器接入电阻至少为 $\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω；即滑动变阻器接入电阻只能在14Ω～20Ω范围内调节，即滑动变阻器滑片不能随意向右移，否则灯泡两端的电压会超过2.5V．
（2）R0中允许通过的电流为：I0=IL=0.25A，
U0=U-UL=6V-2.5V=3.5V，R0=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω；
故R0的阻值为14Ω，允许通过的最大电流不小于0.25A；
（3）电压表并联在灯泡两端，在调光过程中，当观察到灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时为滑动变阻器的最大值，在变阻器上做标记或安装限位装置，以限定滑动变阻器滑片移动的范围；
（4）当灯泡都正常发光时，灯泡的电功率都等于额定电功率，根据W=Pt可得，相同时间内，消耗的电能相等．
故答案为：（1）滑动变阻器滑片不能随意向右移，否则灯泡两端的电压会超过2.5V；
（2）R0的阻值为14Ω，允许通过的最大电流不小于0.25A；
（3）电压表示数为2.5V；（4）=．

点评 本题考查滑动变阻器的连接，要求学生能认直审题，并能灵活应用所学物理知识进行分析判断，对学生要求较高，题目难度较大．

练习册系列答案
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14．以下几个实验现象，说明声音产生原因的是（　　）
A．放在玻璃钟罩内的电铃正在发声，把玻璃钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减弱
B．拨动吉他的琴弦发出声音时，放在弦上的小纸片会被琴弦弹开
C．把正在发声的收音机放在塑料袋内，密封好然后放入水中，人们仍然听到收音机发出的声音
D．用大小不同的力度敲同一个音叉，感觉声音明显不同
15．以下说法中错误的是（　　）
A．“站在运行的自动扶梯上的人静止不动”是以自动扶梯为参照物的
B．无风的雨天，坐在行驶火车上的人看到雨滴斜向下落向地面，火车上的人是以地面为参照物的
C．“卫星围绕地球运转”是以地球为参照物的
D．驾驶战斗机的飞行员，有时看到远处的地平线发生了倾斜（这种画面可以在电视或电影中看到），这是由于飞行员以他自己为参照物
12．在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶  端从静止开始滑下，三次实验现象如下图所示，比较小车沿水平面运动的距离．
请你观察实验现象思考后回答：

（1）为了得出科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度相等（选填“相等”或“不等”），即小车应从斜面上的同一高度处释放．
（2）三次实验中，小车在水平面上受到摩擦力最小的是第三次，它滑行的距离最大．
（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做匀速直线运动．
19．“辽宁舰”服役以后，国产新航母的设计与建造被提上了议事日程．如图（a）为国产新航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能减小（选填“减小”、“增大”或“不变”），同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力；
（3）“辽宁舰”搭载有舰载机“歼-15”，某次驻舰飞行如图（b），发动机以1.32×l05N的推力使其以680m/s的速度飞行时，10s飞行的距离6800m，发动机推力的功率是8.976×107W．
9．有一只小灯泡，标有“4V 2W”的字样，如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常工作，需串联一个4?的电阻．
16．下表是某同学测定滑轮组机械效率的实验记录，实验装置如图，表中前四项是原始记录，有一项最容易出错，请你判断有无错误，并将纠正后的数据和随后应改正的计算结果填在表格中：
项目砝码
（N）		拉力（N）砝码升高（米）弹簧秤移动距离（米）总功
（焦）		有用功（焦）机械效率（%）
实验数据0.30.120.050.20.0240.01562.5
纠正数据
13．如图的几种情况中，人对物体做了功的是（　　）
A． 
静止的小车在拉力的作用下向前运动
B．
搬而未起
C． 
提着水桶在水平路面上匀速前进
D．
运动员将杠铃举起后停留了3秒
14．下列四个现象中，属于光的反射现象的是（　　）
A．
墙上手影		B．
水中倒影		C．
小孔成像		D．
放大镜

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