题目内容

10．在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为3.4V、电阻约为10Ω．

（1）小明同学按同一电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：
①连接电路时开关没断开；②滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处；
（2）请你用笔画线代替导线，将如图甲中的实物电路连接完整．
（3）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数且接近于电源电压，电流表无示数，原因可能是灯泡断路．
（4）当灯泡正常发光时电流表如图丙，灯泡的额定功率是1.02W．小华还发现灯丝的电阻值随电压升高而增大，同学们想：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么会有这样的结论呢？请你给他们作出合理的解释：灯丝温度升高，电阻变大．
（5）若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有的器材完成实验，你认为如何操作电压表并联在滑动变阻器的两端，当示数为1.1V时灯正常发光．

分析 （1）连接电路时应断开开关，滑片应移到最大阻值处，根据电路现象分析现象原因；
（2）根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程，电流表连接时正入负出，据此连接实物图；
（3）电流表无示数，灯泡不发光，说明电路故障为断路，电压表接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此确定故障所在；
（4）读出电流表的示数，利用P=UI求灯的额定功率；导体电阻跟导体长度、横截面积、材料、温度有关，从电阻的影响因素分析解释；
（5）电源电压为4.5V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.4V，滑动变阻器的电压为1.1V＜3V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器两端的电压．

解答 解：
（1）连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明电路闭合，连接电路时没有断开开关；
灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小，滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处．
（2）小灯泡的额定电压为3.4V，电压表选择0～15V的量程，电流表正入负出，实物连接如图所示；

（3）电流表无示数，灯泡不发光，说明电路故障为断路，电压表接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，故障出在电压表的正负接线之间的灯、灯泡断路；
（4）电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，即灯泡正常发光时电流I=0.3A，额定功率P=UI=3.4V×0.3A=1.02W；
实验过程中，灯丝的长度、横截面积、材料都不变，电压变大，灯丝温度升高，电阻变大．
（5）灯泡的额定电压为3.4V，电压表并联在灯泡的两端，电压表选择0～15V，但是0～15V量程坏了，当灯泡正常发光时，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电源电压为4.5V，要使灯泡电压为3.4V，滑动变阻器两端电压为4.6V-3.4V=1.1V，把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，示数为1.1V时，灯泡正常工作．
故答案为：
（1）连接电路时开关没断开；滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处；
（2）如图所示；
（3）灯泡断路；
（4）1.02；灯丝温度升高，灯的电阻增大；
（5）电压表并联在滑动变阻器的两端，当示数为1.1V时灯正常发光．

点评 本题为测定小灯泡额定电功率的实验，涉及到实物图的连接、根据灯泡发光情况、电压表和电流表的示数情况判断电路故障、功率的计算，出现电压表的量程损坏问题如何处理，这四个问题是比较典型的习题，一定要掌握．

练习册系列答案
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12．拔河时大家尽量穿新运动鞋，小明猜想鞋与地面间的摩擦力的大小可能跟鞋底花纹的深度有关，于是他找来两只同品牌同规格的运动鞋进行实验探究（其中一只是新鞋，鞋底花纹没有磨损，另一只是旧鞋，鞋底花纹磨损较大）．实验步骤如下：
（1）小明测出新鞋重力如表一所示，按照如图所示用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在水平桌面上做匀速直线运动，读出了弹簧测力计的示数填入表一中．
表一
 序号 种类 重力/N 拉力/N
 1 新鞋 5.7 2.3
 2 旧鞋 5.4 1.7
表二
 序号 种类 重力/N 拉力/N
3 旧鞋插在新鞋中 11.1 4.5
4 新鞋插在旧鞋中 11.1 4.5
（2）将新鞋子换成旧鞋子在同一个桌面上重新实验，测出了重力和拉力填在表一中．由此得出结论：鞋底花纹越深，与地面摩擦力越大，小红认为他的做法不妥，不妥之处是没有控制对接触面的压力大小相同．
（3）为了得出正确的结论，小明采纳了小红的意见，将两种鞋子插在对方中进行实验，得出的数据如表二：对比序号3和4的实验数据可知，摩擦力的大小与鞋底花纹的深度有关．对比序号1和3的实验数据可知，摩擦力的大小与压力大小有关．
1．让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的．同样，让液体在管道中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着摩擦，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性．

实验次数液体种类细管半径/mm细管两端
压强差		通过细管的液体体积/mm3
1水1P100
2油1P2
3水2P1600
4油2P32
5水3P8100
6水12P200
（1）晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验．在温度相同的情况下，测得1s内通过细管的液体体积如下：
①可见，在相同条件下，通过细管的水的体积大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）通过细管的油的体积，这说明不同液体的粘滞性不同．我们用液体的粘滞系数η表示，η水＜η油．
②分析上表1、3两组数据可以得到结论：同种液体，当细管两端的压强差一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大．
③请在表格的空格处填入正确值8100．
④在晓丽用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是0.25P．
（2）下面是几种流体的粘滞系数表：
温度
/℃		蓖麻籽油的η
/Pa•s		水的η
/×10-3Pa•s		空气的η
/×10-6Pa•s
05.31.79217.1
200.9861.00518.1
400.2310.65619.0
600.0800.46920.0
分析表格中的数据可以看出流体的粘滞系数与温度和物质种类有关．
18．在测定“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，电源电压为4.5V，小灯正常发光时的电压为2.5V，电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图的电路元件连接成实验电路（要求滑片向右移动时灯泡变亮，连线不得交叉）．
（2）连接电路时开关应断开，该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有较大示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路．
（4）把电路检修好后，闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示），若他想要小灯泡正常发光，应将图乙中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动．
（5）同组的小向同学移动滑片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-U图象，根据图象信息，可以计算出小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω．在图象中还可以看出，小灯泡的电阻值在改变，主要是因为温度发生了改变．
5．下图所示情景中，属于增大压强的是（　　）
A．
载重汽车装有许多轮子		B．
房屋建在承受面积更大的地基上
C．
书包带子做的比较宽		D．
压路机的碾子非常重
15．如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力在2s内对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　）
A．重力做的功一定为40JB．推力的功率一定是80W
C．物体一定运动了2mD．物体一定运动了4m
2．如图所示，运动员用10N的力将手中3N重的排球击出，排球离开手后仍在空中继续飞行．不考虑空气阻力，请在图中画出此时排球的受力示意图．
19．如图所示，蹦床运动员在竖直方向上从某位置静止下落，在与蹦床面接触后，继续向下运动直至最低点，若不考虑空气阻力，下列关于该过程中说法不正确的是（　　）
A．蹦床凹陷说明力可以使物体发生形变
B．运动员的动能一直在增大
C．运动员在接触蹦床后受到的弹力一直在增大
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