题目内容
9．张丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图1所示的实验电路，电源电压恒定不变．
（1）张丽测小灯泡电阻的实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是灯泡短路．
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数为 0.38A，小灯泡正常工作时的电阻是10Ω．
（4）完成上述实验后，张丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图2所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，
请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P额=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$（用已知量和测量量表示）．
分析 （1）测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（2）电流表有示数说明电路通路，电压表无示数且灯泡不亮，说明电压表并联部分短路；
（3）根据电流表的量程和分度值读出示数，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
（4）由图可知：没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率．
解答 解：
（1）测灯泡电阻实验的原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联部分短路，即灯泡短路；
（3）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的示数为0.38A，
则灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{38V}{0.38A}$=10Ω；
（4）①灯泡的额定电压为3.8V，闭合开关S1、S2接2，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V，灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U．
③由串联电路特点和欧姆定律可得通过灯泡的电流：
I=IR=I0=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$，
灯泡额定功率：P=U额I=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）灯泡短路；（3）0.38；10；（4）2；3.8；1；$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
点评 本题考查了伏安法测电阻的原理和实物电路图的连接、电路故障的判断、电流表的读数、欧姆定律的应用等．最后一问实验设计是本题的难点，关键是能利用电压表与已知阻值的电阻结合，根据电路特点达到测电流的目的．
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小明在实验室找到了两个体积相同的木块和铝块，他想利用弹簧测力计来探究木块和铝块的表面哪个更粗糙，实验过程如下：
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如图所示是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验．某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到铁钉上．他们观察到不同情况下，铁钉进入泡沫塑料的深度不同，深度越大，表明重锤对铁钉做的功越多，即重锤具有的重力势能越大．他们用m表示重锤的质量，h表示重锤升起的高度，x表示铁钉进入泡沫塑料的深度，并将实验数据详细记录在下面的表格中．| 实验 序号 | 重锤质量M （千克） | 重锤升起高度h （米） | 铁钉进入泡沫塑料深度x （米） |
| 1 | 0.1 | 0.6 | 0.024 |
| 2 | 0.1 | 0.9 | 0.030 |
| 3 | 0.2 | 0.3 | 0.024 |
| 4 | 0.2 | 0.6 | 0.035 |
| 5 | 0.3 | 0.3 | 0.030 |
| 6 | 0.3 | 0.4 | 0.035 |
（2）分析比较实验序号1与4（或3与5）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：在高度相同的情况下，物体的质量越大，具有的重力势能就越大．
（3）进一步综合分析比较实验序号1与3，或2与5，或3与6中第二列、第三列及第四列中的数据，可得出：物体的质量与举起的高度的乘积相等时，物体具有相同的重力势能，对铁钉做的功也相同．
（4）进一步综合分析比较实验序号1与3和2与5和3与6中第二列、第三列及第四列中的数据，可得出：物体的质量与高度的乘积越大，具有的重力势能越大，做的功也越大．
（1）如图1所示，电能表的示数为8263.2kW•h．
如图所示，铁棒和铜棒套装在金属小套管上．用酒精灯加热套管的中点C，可以看到：离C处最近的用石蜡粘住的火柴梗先从铜棒上掉下来，两棒上的火柴梗均由近处向远处相继落下，在这里，热是从物体的高温部分的C点传到低温部分的，这种传热方式叫热传递（铁的吸热本领比铜强）