题目内容

3．在“测量小灯泡的功率”的实验中．

（1）按如图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，经检查，电流表是完好的，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是小灯泡断路．排除故障后，闭合开关，仍发现小灯泡不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需向左移动滑动变阻器的滑片；
（2）观察小灯泡在不同电压下的亮度，读出电压表，电流表示数，实验记录如表：
实验序号电压U/N电流I/A小灯泡亮度实际功率P/W
12.00.18偏暗0.36
22.50.20正常发光0.50
33.0偏亮
当小灯泡两端电压为3V时，小明观察到电流表指针的位置如图丙所示，则小灯泡的实际功率为0.66W．
（3）本实验电路除了能测出小灯泡的功率，小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值，小华认为还能探究电流与电压的关系，你认为同学的观点是错误的，理中是小华；灯丝电阻随温度的变化而变化，无法控制导体的电阻一定．

分析 （1）电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断故障所在；连接电路时，滑动滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，要使灯正常发光，要移动滑片使变阻器连入电路的电阻减小；
（2）确定电流表小量程的分度值读数，根据P=UI计算实际功率；
（3）根据欧姆定律，可求小灯泡灯丝的阻值；探究电流与电压的关系时，要保持电阻大小不变．

解答 解：（1）闭合开关后，灯不亮，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为与电压表并联的小灯泡断路．（若滑动变阻器短路，则电流表示数不为0，灯亮；若滑动变阻器断路，则电流表无示数，均与题目不符，排除了变阻器的故障）；
排除故障后，闭合开关，仍发现小灯泡不亮，电流表指针偏转很小，说明灯的电压太小，滑动变阻器连入电路中的电阻太大．为了增大灯泡的电压，就要减小变阻器两端的电压，根据分压原理可知，要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，需向左移动变阻器的滑片；
（3）根据表格数据可知，电流表选用的是小量程，电流表小量程的分度值为0.02A，电流表示数为0.22A，小灯泡的实际功率：P=UI=3V×0.22A=0.66W；
（4）根据欧姆定律，能测出小灯泡灯丝的阻值；灯丝的电阻不是一个定值，而是随温度的升高而变大，而在探究电流与电压的关系时，要保持电阻大小不变，改变电压，记录对应的电流，所以小华的观点是错误的．
故答案为：（1）小灯泡断路； 向左移动滑动变阻器的滑片；     
（2）0.66；   
（3）小华；灯丝电阻随温度的变化而变化，无法控制导体的电阻一定．

点评 本题测量小灯泡的功率，考查电路的连接、常见故障的分析判断、控制变量法的运用等知识，属于中等难度的题目．

练习册系列答案
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13．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）．
为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想：
A、与卡片的质量有关
B、与橡皮筋的形成变量有关
C、与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验．
（1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到卡片弹起，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹性势能．
（2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它实验条件相同，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是便于使每次橡皮筋的形变量相同；．
（3）探究跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法：①分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平；②②使小豁口A、B的间距不相同．
14．用煤气灶把1.5kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了15g的煤气．则：
（1）水吸收的热量为3.15×105 J
（2）煤气完全燃烧放出的热量为6.3×105 J（煤气的热值为4.2x107J/kg）
（3）煤气灶烧水的效率为50%
11．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压是3.8V，灯丝电阻约10Ω．
（1）图甲是实验所用的器材，请用笔画线代替导线完成实验电路的连接，要求：变阻器的滑片向右移动时，接入电路的阻值变小（温馨提醒：连接电路时，注意正确选择电表量程）．

（2）连接电路后闭合开关，移动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，其原因可能是滑动变阻器断路．
（3）改变变阻器滑片的位置，测得下表中的三组数据，其中第一组数据电流表的示数如图乙所示，其值为0.36A．由表中数据可知，小灯泡正常发光时的功率为1.52W，电阻为9.5Ω．
实验次数电压U/V电流I/A小灯泡的亮度
13.00暗
23.800.40亮
34.500.42很亮
（4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，说明灯泡的亮度取决于它的实际功率．
（5）根据实验数据分别求出3次的电阻值，对比发现：不同电压下的小灯泡电阻值并不相同．产生原因：灯丝的电阻随着温度的升高而增大．
18．某同学用双手沿相反方向拉一个弹簧测力计，若弹簧测力计的示数是2N，则该同学左右手所用的拉力（　　）
A．各为1N
B．各为2N
C．左手拉力为0N，右手拉力为2N
D．两手拉力大小不定，但要满足总和为2N
8．如图闭合开关后，两灯均能正常发光，“○”处均可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压．则a是电压表，c是电流表，表b（选填“a”、“b”或“c”）测量L2的电压．
15．小王想利用一架已调好的天平、烧杯、溢水杯和水测出一块雨花石的密度，请把小王的实验步骤补充完整．
（1）用天平测出雨花石的质量m1；
（2）用天平测出烧杯的质量m2；
（3）在溢水杯中盛满水，将雨花石轻轻放入溢水杯中浸没，并同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水，用天平测出烧杯和水的总质量m3；
（4）设水的密度为ρ，则此雨花石的密度表达式为ρ石=$\frac{{m}_{1}ρ}{{m}_{3}-{m}_{2}}$．（用m1、m2、m3、ρ表示）
12．用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率与被提升物体重G物的关系：
（1）为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是B（选填“A”或“B”）同学的方法．
（2）改变被提升物体的重力，用同一滑轮组进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知，被提升物体的重力越大时，滑轮组的机械效率越大．
（3）忽略绳重和摩擦，分析图象可知，A点对应的机械效率是80%．
18．用图象表示一个物理量随另一个物理量的变化规律，可使物理规律更直观、形象．如图所示，关于此图所表示的物理规律，下列分析错误的是（　　）
A．做匀速运动的物体，速度与时间的关系
B．物体所受重力与质量的关系
C．液体压强与深度的关系
D．物体质量与体积的关系

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