题目内容
18．某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材有：电源（电压为1.5伏的整数倍）、小灯（标有“0.3安”字样）、一个电流表、两个电压表、两滑动变阻器（分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样）、电键及导线若干．他选择其中某个滑动变阻器与小灯连成串联电路进行实验，电路图如图1所示．在实验中，他调节滑动变阻器的滑片至中点位置时，小灯正常发光．此时在电路中的不同位置正确连入两电压表，示数分别如图2（a）、（b）所示．则
（1）该同学所用的电源电压为4.5或7.5伏．
（2）请根据相关信息计算小灯的额定功率（需写出计算过程）．因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样，所以连入电路中的电阻可能为
R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω，根据欧姆定律，若电路中接入R1，变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V；若接入
R2，则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V，与电压表可能读数均不吻合，说明电压表没有接在变阻器的两端，由此可判断出一个电压表连接在灯的两端，另一个电压连接在电源的两端；
①若使用的电源电压U总1=4.5V，根据串联电路电压的特点，另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V，则读数只能为1.5V，即灯的额定电压UL1=1.5V，则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W；
②在①中，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压U滑=4.5V-1.5V=3.0V，所以变阻器连入电路中的电阻大小R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω；
若使用的电源电压U总2=7.5V，则此时变阻器的电压U滑=R滑I=10Ω×0.3A=3V，根据串联电路电压的特点，灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V（即电压表可能的读数），即灯的额定电压UL2=4.5V，则灯的额定功率
P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W；．
分析 读出电压表可能的读数，根据已知条件，确定电源电压可能的值；根据变阻器连入电路中的电阻大小求出灯正常发光时的电压，与电压表可能示数比较，确定两电压表连接的位置；
分别根据电源电压可能的值进行讨论，结合串联电路电压的特点，根据欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻大小，求出灯的可能的额定功率．
解答 解：（1）两电压表没有说明使用的量程，所以可能存在使用大、小量程的两种情况；（a）图中电压表的读数为4.5V或0.9V；（b）图中电压表的读数为7.5V或1.5V．因4.5V、7.5V均为1.5V的整数倍，所以电源电压可能为4.5V或7.5V；
（2）因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样，所以连入电路中的电阻可能为
R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω，根据欧姆定律，若电路中接入R1，变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V；若接入R2，则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V，与电压表可能读数均不吻合，说明电压表没有接在变阻器的两端，由此可判断出一个电压表连接在灯的两端，另一个电压连接在电源的两端；
①若使用的电源电压U总1=4.5V，根据串联电路电压的特点，另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V，则读数只能为1.5V，即灯的额定电压UL1=1.5V，则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W；
②在①中，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压U滑=4.5V-1.5V=3.0V，所以变阻器连入电路中的电阻大小R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω；
若使用的电源电压U总2=7.5V，则此时变阻器的电压U滑=R滑I=10Ω×0.3A=3V，根据串联电路电压的特点，灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V（即电压表可能的读数），即灯的额定电压UL2=4.5V，则灯的额定功率
P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W；
故答案为：（1）4.5或7.5；
（2）因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样，所以连入电路中的电阻可能为
R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω，根据欧姆定律，若电路中接入R1，变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V；若接入R2，则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V，与电压表可能读数均不吻合，说明电压表没有接在变阻器的两端，由此可判断出一个电压表连接在灯的两端，另一个电压连接在电源的两端；
①若使用的电源电压U总1=4.5V，根据串联电路电压的特点，另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V，则读数只能为1.5V，即灯的额定电压UL1=1.5V，则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W；
②在①中，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压U滑=4.5V-1.5V=3.0V，所以变阻器连入电路中的电阻大小R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω；
若使用的电源电压U总2=7.5V，则此时变阻器的电压U滑=R滑I=10Ω×0.3A=3V，根据串联电路电压的特点，灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V（即电压表可能的读数），即灯的额定电压UL2=4.5V，则灯的额定功率
P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W．
点评 本题简化计算，根据题目条件和所学知识，重在运用分类讨论和演绎推理的方法去解决问题，难度大，对能力要求高．
金牌教辅培优优选卷期末冲刺100分系列答案| A． | 甲乙对桌面的压力之比为2：1 | B． | 甲乙对桌面的压力之比为3：2 | ||
| C． | 甲乙对桌面的压强之比为6：1 | D． | 甲乙对桌面的压强之比为1：6 |
如图所示是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象，由图象可知，电阻R的阻值为20Ω．若将它们并联接在电压为2V的电源两端电路的总电流为0.35A，总功率为0.7W．
（1）小明连接好图甲所示电路，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电路中了．
（2）小明改正实验错误后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，发现电流表示数如图乙所示，由此可知，此时通过小灯泡L的电流为0.3A；小灯泡L的额定功率为0.75W．
（3）小明又做了用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验，连接了如图丙所示的电路．他闭合开关S后，发现灯泡L不亮，他将滑动变阻器的滑片P从右端滑动到左端，再滑动到右端的过程中，灯泡L始终不发光．为了排除电路故障，小明用量程为0～3V的电压表进行检查判断．他将电压表的负接线柱与A接线柱连接，电压表正接线柱依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如表所示．
| 电压表正接线柱与其他 接线柱连接情况 | 电压表示数/V |
| 与B接线柱连接 | 3 |
| 与C接线柱连接 | 3 |
| 与D接线柱连接 | 3 |
| 与E接线柱连接 | 3 |
| 与F接线柱连接 | 0 |
如图为探究“磁生电”的实验装置．| A． |
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| B． |
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| C． |
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| D． |
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过山车