题目内容

6．某科学兴趣小组的同学们利用相关的电学器材进行探究实验：测量“小灯泡发光时的电阻和额定功率”，选用电压恒为6V的电源，额定电压“2.5V”的小灯泡进行实验．图甲中是未连接完整的实验电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P 向 A端移动时小灯泡变暗，连线不能交叉）
（2）闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，则产生该现象的原因是电流表的正负接线柱接反了．
（3）排除故障后，同学们用灯泡L进行“测量小灯泡的电阻”的实验，收集的信息如下表，请写出分析信息得出结论的过程：由表中实验数据可知，R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω，R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{1.5V}{0.25A}$=6Ω，R3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω，
随电压与电流的增大，由P=UI可知，灯泡实际功率增大，灯泡亮度增加，温度升高，电阻变大，可得结论：灯丝的电阻随温度升高而增大．．
实验次数123
U/V1.01.52.5
I/A0.200.250.30
R/Ω
亮度稍亮较亮更亮
（4）同学们在拓展实验中，提出如果没有电压表利用图丙所示电路图也能测出额定电压“2.5V”的小灯泡额定功率，请完成下列实验步骤（R阻值为10Ω）：
①按电路图连接实物，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电流表示数为0.25A．
②闭合S、S2，滑动变阻器滑片位置不变，读出电流表示数为I．
③计算灯正常工作时的电流IL=I-0.25A
④计算灯正常工作时的额定功率PL．

分析 （1）滑动变阻器与灯泡、电流表串联，并且按一上一下原则接线；
（2）图乙中指针反偏，造成这一现象的原因是电流表的正负接线柱接反了；
（3）根据表格中的实验数据，利用R=$\frac{U}{I}$分别计算灯泡的电阻，再结合P=UI分析答题；
（4）要测量小灯泡的额定功率，应使小灯泡两端的电压等于额定电压，在缺少电压表的情况下，可根据并联电路各支路两端的电压相等进行设计电路：将定值电阻R与小灯泡并联，滑动变阻器接在干路中，调节滑动变阻器滑片，先将电流表与定值电阻串联，观察电流表示数，根据U=IR使定值电阻两端的电压等于额定电压，再用电流表测出干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，最后利用P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）滑动变阻器的滑片P 向A端移动时小灯泡变暗，将滑动变阻器B接线柱与电源的正极相连，如下图所示：

（2）图乙中指针反偏，造成这一现象的原因是电流表的正负接线柱接反了．
（3）由表中实验数据可知，R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω，R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{1.5V}{0.25A}$=6Ω，R3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω，
随电压与电流的增大，由P=UI可知，灯泡实际功率增大，灯泡亮度增加，温度升高，电阻变大，可得结论：灯丝的电阻随温度升高而增大．
（4）②闭合S、S2，滑动变阻器滑片位置不变，此时电流表接在干路中，读出电流表的示数I，即为通过小灯泡和定值电阻的电流之和．
故答案为：（1）实物电路连接如上图；（2）电流表的正负接线柱接反了；（3）分析信息得出结论的过程如上；（4）②闭合S、S2，滑动变阻器滑片位置不变．

点评 本题考查了电路故障分析、实验数据处理、实验设计分析等；认真分析表中实验数据即可正确解题．

练习册系列答案
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18．小许家的电能表如图所示，由表上铭牌可知，他家里同时使用的用电器的总功率最多只能为2200W；他发现，家里只使用洗衣机（其他用电器都关闭）时，电能表在1分钟内刚好转12转，从而测量出他家洗衣机的电功率为1200W．
19．下面是小明做测定“小灯泡电功率”的实验，电路图如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V．

（1）连接电路时开关应断开．
（2）小明连接好电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是将变阻器的下面两个接线柱连入了电路中了．
（3）小明改正实验错误后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为2.6V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小明移动滑片P，记录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图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
14．为了测量一个标有“2.5V　0.625W”小灯泡的电阻，小雄连接的实验电路如图所示．
（1）图中电压表还没有连入电路，请你用笔画线作为导线，将电压表正确地连入电路中．（画在答题卷上）
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在A端．（选填“A”或“B”）
（3）正确连接电路，经检查分别测出了小灯泡两端的电压为1.5V、2V、2.5V，计算出对应的电阻R1、R2、R3．然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2V时的电阻．他的做法不正确．（填“正确”或“不正确”）
（4）电压表示数为2V时，电流表的示数为0.21A，此时小灯泡消耗的电功率为0.42W．
1．两个相同的杯子，一个装半杯热水，一个装半杯凉水，下列冷却方法放热最多的是（　　）
A．先把凉开水倒人热开水杯中，再等2分钟
B．先把热开水倒入凉开水杯中，再等2分钟
C．先等2分钟，再把热开水倒入凉开水杯中
D．先等2分钟，再把凉开水倒入热开水杯中
11．通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量较高的温度．在如图所示的电路中，电流表量程为0～25mA，电源电压恒为3V，R为滑动变阻器，电阻Rt作为温度计的测温探头，其阻值跟温度的关系图象如图所示：

（1）先把Rt放入0℃环境中，闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头Rt放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为10mA，该环境的温度为360℃．
（2）当把测温探头Rt，放到480℃温度环境中，电路消耗的电功率为0.025W．
（3）请写出当t≥0℃时，Rt的阻值随温度t的变化关系式Rt=0.5Ω/℃×t+20Ω．
18．下列数据最符合实际的是（　　）
A．一个鸡蛋重约为0.5N
B．你的物理教材重约20N
C．1标准大气压能支持7.6m高的水银柱
D．你在家中用普通的水壶烧水时，沸水的温度可达120℃
15．在测定标有“3.8V”小灯泡（阻值约为10Ω）额定功率的实验中，所给的器材如下：学生电源（有3V、6V二档）、电阻R1=5Ω、两块电流表（0-0.6-3A）、两只滑动变阻器（A、“5Ω2A”，B、“10Ω1A”）．请完成下列实验：

（1）请根据图甲中的电路，将图乙中实物电路补充完整．
（2）在这个实验中，你将选用学生电源的6V档，选择A（选填“A”、“B”）滑动变阻器．
（3）实验时，先调节滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为0.76A，此时另一只电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为1.52W．
16．（双选）图中电源电压不变，R2为定值电阻，开关S闭合后，以下说法正确的是（　　）
A．滑片P向右移动，电流表A示数变小，电压表V示数变小
B．滑片P向右移动，电流表A示数变大，电压表V示数变大
C．滑片P向左移动，电压表V示数与电流表A示数比值变小
D．滑片P向左移动，电压表V示数与电流表A示数比值不变

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