题目内容

8．在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（2）当小明同学按要求将图1电路正确连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P到某一点时，电流表示数（如图2甲所示）为0.2A，电压表示数（如图乙所示）为2V．此时灯泡的实际功率为0.4W；若他想再测量小灯泡的额定功率，应将图1中变阻器滑片P向B端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V．
（3）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，使开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端．

分析 （1）把电流表与灯泡串联接入电路，电压表与灯泡并联，根据灯泡额定电压确定电压表量程．
（2）先根据电压表、电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表、电流表的示数，根据P=UI计算出电功率；
将电压表的示数与额定电压比较，然后根据串联电路的分压特点确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（3）电流表示数变大时，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压进行，据此判断实验现象的原因．

解答 解：（1）将电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，则应选择0～3V的量程；
灯泡正常发光时的电流大约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，如下图所示：

（2）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，小灯泡的实际功率P=UI=2V×0.2A=0.4W；
实际功率小于灯的额定电压，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，根据串联电路分压的特点，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向B端移动．
（3）连线时，不小心将线接错了，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变大，电路中电流变大；
根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压变大；
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压减小，故产生这一现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端．
故答案为：（1）见上图；（2）0.2；2；0.4；B；（3）电压表并联在滑动变阻器两端．

点评 本题考查了实验注意事项、连接实物电路图、电表读数、求灯泡功率、电路故障分析等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．

练习册系列答案
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4．水平放置的水桶重250N，一人用200N的力竖直向上提水桶，则（　　）
A．水桶受到的合力为50N
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C．桶受到的重力与通对地面的压力大小相等
D．桶在三个力的作用下受力平衡
5．原子是由原子核和电子构成的．
2．阅读以下材料，回答相关问题．
碳纳米管是一种具有特殊结构的材料．碳纳米管具有良好的力学性能．它的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸．碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍，质量却只有后者的$\frac{1}{6}$．碳纳米管因而被称为“超级纤维”．
研究人员曾将碳纳米管置于巨大的水压下（相当于水下1×104m深处的压强），由于巨大的压力，碳纳米管被压扁．撤去压力后，碳纳米管像弹簧一样立即恢复了原状，表现出良好的韧性．这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧，用在汽车、火车上作为减震装置，能够大大减轻重量．
由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能．碳纳米管表现出良好的导电性，导电能力通常可达铜的1万倍．
碳纳米管具有良好的传热性能，由于具有非常大的长径比，因而其沿着长度方向的热交换性能很高，相对其垂直方向的热交换性能较低，通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料．
（1）碳纳米管的密度约为钢密度的$\frac{1}{6}$；
（2）水下1×104m处的压强约为1×108Pa；
（3）跟铜相比，碳纳米管的导电能力更强；
（4）通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料．
3．在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变．

（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮）．
（2）在连接电路时，开关必须断开，若有A（5Ω1A）、B（10Ω0.5A）和C（15Ω0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该变阻器B（填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是小灯泡短路．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的实际功率小于额定功率（填“大于”、“小于”、“等于”）；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向A（选填“A”或“B”）端滑动，灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为0.3A，则灯泡的额定功率为1.44W．
（5）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻，一个滑动变阻器，两个开关S1、S2．电源电压未知，为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1，断开S2（填开关S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P=0.2A×（U-0.2R）．
13．小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华首先提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如表：
实验次数斜面倾角θ 物块重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功
W有/J		总功
W总/J		斜面的机械效率
①37°5.00.64.01.03.04.075%
②37°3.00.62.41.01.82.475%
③53°3.00.82.851.02.42.8584.2%
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块；
（2）此实验主要用到的研究方法是控制变量法；
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想A（填写字母）；
（4）通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是在其它条件一定时，倾斜程度越大，机械效率越高．
20．与发声物体振动幅度大小有关的是声音的（　　）
A．音调B．音色C．响度D．频率
17．小科在观看世界冰壶锦标赛时猜想：冰壶在冰面上的滑行距离，除了与离手时的速度大小、接触面的粗糙程度有关外，还可能与质量有关．为了验证这一猜想，小科、小敏和小思做了如下实验（如图所示）：在木块上加放数量不等的钩码后，让木块从O点静止滑下，记录木块和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离S，记录数据如下表
质量m/kg0.100.150.200.250.300.350.40
滑行距离s/m0.420.410.430.420.430.420.42
（1）木块每次都从O点静止下滑，到达A点的速度 相同．
（2）从上述数据分析，可以得到的结论是：在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下，物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关．
质量/kg0.100.150.200.250.300.350.40
滑行距离/m0.420.410.430.420.430.420.42
0.420.400.380.360.320.300.28
（3）小敏认为：木块及钩码的质量越大，对水平面的压力越大，则滑行中受到的摩擦阻力也越大，滑行距离就会越短．因此，他认为数据有问题，于是对上表数据做了如下改动：请你评判小敏的做法并阐述理由：小敏的做法是错误的．我们做实验记录数据时要尊重客观事实，不能随便更改数据；
（4）小思同学反思上述实验后认为：在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，物体的质量越大在水平面上滑行的距离将越远，因为：在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，木块及钩码的质量越大，木块和钩码的惯性也随之变大，不容易改变其运动状态，速度减小的就慢，滑行的距离也就越长．（请从功和能的角度回答）
18．凡是能提供能量的物质资源，都可以叫能源．化石燃料、水能、风能等都是从自然界直接获取的能源，叫做一次能源．

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