题目内容

4．如图甲所示，是莉莉同学“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是实物连接图，其中电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）莉莉同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是C．
A．电流表断路   B．小灯泡短路   C．小灯泡断路   D．滑动变阻器断路
（2）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P到图示位置时，电压表的示数如图丙所示，其示数为2.2V；若他想测量小灯泡的额定功率应将图乙中的滑片P向C（填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（3）莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图所示的图象．根据图象信息，可算出小灯泡的额定功率是0.5W．

分析 （1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，说明电路出现断路问题，并且在电压表两接线柱之间；
（2）由图丙所示电压表确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系确定滑动变阻器滑片的移动方向；
（3）据图象找出灯泡在额定电压下的电流，根据电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大．

解答 解：
（1）小灯泡始终不亮，电流表无示数，电路可能出现断路故障，电压表有示数，说明电压表两接线柱与电源两极间的电路是通路，所以故障可能是小灯泡断路；故选C；
（2）由图丙所示电压表可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数为2.2V＜2.5V，
由图乙可知，要使灯泡正常发光，应向C端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值减小，灯泡两端的电压增大，直到等于2.5V为止；
（3）据图象能看出，灯泡在2.5V的额定电压下的电流是0.2A，
故灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）C；（2）2.2；C；（3）0.5．

点评 本题涉及电流表的读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算、U-I图象，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．

练习册系列答案
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A．9NB．6NC．15ND．无法判断
15．在物理实验课上，小明同学设计了如图甲所示的电路图，为了探究该电路的特点，他选用了标有“2.5V  0.3A”的小灯泡L，电压恒为6V的电源，两个电压表V1、V2，电流表A，有甲、乙、丙三个滑动变阻器，甲的规格为“10Ω  1A”、乙的规格为“20Ω  0.5A”、丙的规格为“30Ω0.2A”．

（1）用笔画线代替导线，将图 乙中实物图连接完整，要求滑片向右滑动时灯的亮度变暗；
（2）为保护电路，连接电路过程中应该让开关保持断开状态（选填“闭合”或“断开”）；开关闭合前，变阻器的滑片P应移到B端（选填“A”或“B”）；
（3）为保证实验过程中灯泡能够正常发光，电路中应接入的滑动变阻器为乙（选填“甲”、“乙”或“丙”）；
（4）移动滑片到某一位置时，电流表A的示数如图丙所示，则此时电路中的电流为0.26A，电压表V1的示数小于2.5V（选填“大于”、“小于”“等于”），为使灯泡正常发光，应将滑片向左移动（选填“左”或“右”）；
（5）移动滑片过程中，灯L的功率P、电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、电流表A的示数I，它们之间的关系可以用图象表示，图丁中最符合实际的图是D．
12．小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为8Ω． 除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（0～0.6A  0～3A），电压表（0～3V  0～15V），滑动变阻器R1（20Ω  1.5A），滑动变阻器R2（5Ω  1A），开关一个，导线若干．实验前小红经过分析，电流表选用了（0～0.6A）量程．

（1）为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选0～3V，滑动变阻器应该选R1．
（2）请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整．
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最右端（选填“左”或“右”）；若连好电路闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障可能是灯泡断路（写出一种即可）．实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是灯泡短路．
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为2.0V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向左（选填“左”或“右”）端移动．
（5）经过多次实验收集数据，画出如图所示的U-I图象，计算出小灯泡的额定功率是0.625W．由图可知，通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，其原因是：灯丝电阻与温度有关．
（6）不改变上面连好的电路，还可以完成的实验有：测小灯泡的电阻．（写出一个即可）．
19．实验室有一小灯泡，上面只标有“2.5V”的字样．小滨为了测定其功率，从实验室找来如下器材：电压表（0～3V和0～15V两个量程）；电流表（0～0.6A和0～3A两个量程）；滑动变阻器（20Ω，1A）；电源（电压恒为6V）；开关；导线若干．
（1）根据小滨的实验电路图，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整．

（2）小滨连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡微微发光，移动滑片，小灯泡亮度都不改变，请帮助小滨分析原因滑动变阻器同时接下面两个接线柱；
（3）小滨又发现他选用的电压表量程0～3V档已损坏，而另一量程档及其它器材都完好，为了测定小灯泡的额定功率，他想出了一个解决办法：用另一量程档和阻值为6Ω的定值电阻R0，按如图3（甲）所示的电路进行测量，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时电压表、电流表的示数如图3（乙）、（丙）所示，由此可以推断小灯泡的实际电压为2.5V，小灯泡的额定功率为1.25W．
9．给你一个合适的电源（电压未知）、3个开关、一个定值电阻R0（阻值已知）、一个合适的电流表、一个合适的滑动变阻器、导线若干，怎样测出额定电压为U0的小灯泡的额定电功率？
（1）在方框中画出电路图．
（2）简单的实验步骤是（用字母表示测量的物理量）：
①将开关S、S1闭合，S2断开，电流表测的是通过定值电阻R0的电流，调节滑片的位置，使电流表的示数I1=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$；
②将开关S、S2闭合，S1断开，电流表测干路电流，保持滑片的位置不变，读出电流表的示数为I2；
（3）小灯泡额定电功率的表达式为P额=U0（I2-$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$）（用U0、R0和测出的物理量符号表示）．
16．单位换算：0.5kV=500V；1.2A=1200mA．
13．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
（2）连接电路时应将开关断开，应把滑动变阻器的滑片调到A端（填“A”或“B”）．
（3）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻短路（选填开路或短路）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A．
（4）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
（5）实验记录的数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
实验次数定值电阻（Ω）电流表示数（A）
15
2100.18
3200.09
（6）本实验中测量了多组数据，爱思考的小彬想到：在许多实验中都需要进行多次测量．你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的C （填选项）．
A、测量物体的长度；   B、用伏安法测量定值电阻的阻值；   C、探究质量与体积的关系．
14．假如没有重力，下列情况不可能发生的是（　　）
A．普通人可轻松举起200Kg的杠铃B．天平无法测量物体质量
C．人们无法用吸管吸进饮料D．弹簧测力计无法测量力的大小

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