题目内容
18．一个额定电压是2.5V的小灯泡，其正常工作时电阻约10Ω．小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为A：“5Ω 1A”，B：“20Ω 0.5A”，C：“1kΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为6V）．
（1）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为B（选填“A”“B”或“C”）的滑动变阻器．
（2）图乙已连接了部分电路，请你根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（3）小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于2.5V．具体原因是滑动变阻器同时接下面两接线柱．
（4）小明排除故障后，继续实验．当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是0.75W．
（5）小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I-U图象，如图丁所示，结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成（选填“成”或“不成”）正比，这是因为灯丝电阻随温度的变化而变化．
（6）利用该电路图不能（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系，理由是温度变化时灯泡的电阻也会变化，不能控制电阻不变．
分析 （1）求出灯泡正常发光时的电流，由串联电路特点求出此时滑动变阻器两端电压，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器．
（2）根据灯泡额定电压确定电压表量程，把电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联．
（3）滑动变阻器应接一上一下两个接线柱，如果滑动变阻器同时接下面两个接线柱，则滑动变阻器被接成定值电阻，移动滑片电路电阻不变，电压表与电流表示数不变．
（4）由图丙所示电流表确定其量程与分度值，读出电流表示数，由公式P=UI求出灯泡额定功率．
（5）灯泡电阻受温度影响，不是定值，随温度变化而变化．
（6）电流与导体的电阻和电压有关，探究电流与电压的关系应控制电阻不变．由此分析解答．
解答 解：
（1）灯泡正常发光时的电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
由串联电路特点知，此时滑动变阻器两端电压为：U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V；
所以，滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞5Ω，滑动变阻器应选B；
（2）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：
（3）滑动变阻器同时接下面两个接线柱时，滑动变阻器被接成定值电阻，闭合开关，灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于2.5V；
（4）由图丙所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A；
灯泡额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化，所以灯泡的I-U图象不是直线，灯泡的电流与电压不成正比；
（6）电流与导体的电阻和电压有关，探究电流与电阻、电压关系时应采用控制变量法．
由于温度变化时灯泡的电阻也会变化，不能控制电阻不变，所以不能用此实验装置探究电流与电压关系．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）滑动变阻器同时接下面两接线柱；（4）0.75；
（5）不成；灯丝的电阻随温度变化而变化；（6）不能；温度变化时灯泡的电阻也会变化，不能控制电阻不变．
点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、电路故障分析、求灯泡功率、影响灯泡电阻的因素等问题，连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反．
在进行某些电学测量时，可把电流表看成能显示其通过电流大小的小电阻，将它与一种阻值很小的待测电阻Rx并联接入电路，根据电流表的示数可以测出Rx的阻值，这是一种测量小电阻的方法．如图所示的电路中，电源电压约为3V，电流表的内阻RA=0.1Ω，量程为0.6A，最小分度值为0.02A，当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数I=0.4A，当开关S2闭合时，电流表的示数为0.3A．设电阻Rx接入电路对电源输出电流的影响可忽略不计．
| 液体种类 | 实验 序号 | 物体重力 G物（N） | 弹簧测力计 示数F（N） | 物体受到 浮力F浮（N） | 排开液体 体积V排（cm3） |
| 水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
| 2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
| 3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
| 酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
| 5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
| 6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
（2）分析比较实验序号1、4或者2、5或者3、6可得出的初步结论是：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．
（3）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了寻找普遍规律．
（4）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越小．于是他灵机一动，在弹簧测力计下挂了一个重1.5N的物块，如图甲所示，当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm3；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘0.7N处对应标上0.8g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤．
如图甲被测物体的长度为2.85 cm，如图乙弹簧测力计分度值为0.2N．
如图是小兰“测量小灯泡的电功率”的实验原理图，电源电压恒为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，各元件均完好． | 电压/V | 电流/A | 亮暗情况 | |
| 1 | 1 | 0.16 | 暗 |
| 2 | 1.5 | 0.22 | 较亮 |
| 3 | 2.5 | 0.28 | 亮 |
（2）重新连好电路，试触开关时，小兰发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是灯泡断路．
（3）排除故障，闭合开关，小兰发现电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑动变阻器的滑片向a（选填“a”或“b”）端移动，根据实验中收集的数据可得灯泡的额定功率为0.7
W．
（4）分析表中数据及现象，得到的结论应是同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率（选填“额定功率”或“实际功率”）有关．
（5）实验结束后，她与同学们还进行了讨论和交流：小明同学认为该实验可以用来“探究导体中的电流与电压的关系”，小英则认为必须把灯泡换成定值电阻才行，你认为小英的说法正确，理由是当温度变化时，小灯泡的电阻也会发生变化．
如图所示的平底水桶底面积为5×10-2m2，质量为1kg，桶内装有30cm深的水，放在水平地面上，水对桶底的压强比桶对地面的压强小800Pa．（g=10N/kg）下列判断正确的是（ ）| A． | 水桶内水的质量为19kg | B． | 水桶内水的质量为18kg | ||
| C． | 水对桶底的压强为3.6×103Pa | D． | 水桶对地面的压强为3.8×103Pa |
有一个底面积是200cm2、高10cm的柱形容器，顶部有一个面积是40cm2的小孔，孔上装有一根竖直管子，如图所示，从顶端小孔灌水至顶部以上h1=20cm处．求：（g取9.8N/kg）