题目内容
如图甲所示，L 上标有“6V 3W ”字样，电流表量程为0～0.6A， 电压表量程为
0～15V，变阻器R的最大电阻为 100 ?．只闭合 S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ，电流表示数为I a ，只闭合S 2 ，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片P置于b 点时，电压表示数 U b = 8V，电流表示数为I b，已知R a ：R 0 = 12：5，I a ：I b = 3：5，（灯丝电阻不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻；
（2 ）定值电阻R0 和电源电压；
（3 ）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S 1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S 2 时，电路消耗的最小功率为多少。
（1）小灯泡的电阻为12 Ω （2）定值电阻R 0 为20 Ω，电源电压为18V （3）只闭合S 1 时，变阻器连入电路的最小电阻为24 Ω ；只闭合S 2 时，电路消耗的最小功率为2.7 W．
详解：（1）已知U额 = 6V，P额 = 3W，根据P = U I = 
得：灯泡电阻R L = 
= 
=12 Ω
（2）只闭合S 2 时，滑动变阻器R和定值电阻R 0 串联，当滑片置于b点时，电压表示数U b = 8V，由图可知电压为U b 时电阻R b = 16 Ω，所以根据欧姆定律得：此时电路中电流，即电流表示数为I b =
=
= 0.5A，则根据串联电路
的电压特点和欧姆定律得：U = I b R b + I b R 0 = I b （R b + R 0 ）= 0.5A×（16 Ω + R 0 ）①；只闭合S 1 时，滑动变阻器R和灯泡L串联，当滑片置于a点时，由题意知：I a ：I b = 3：5，则I a = 
I b =×0.5A = 0.3A，则根
据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U = I a R a + I a R L = I a （R a + R L ）= 0.3A×（R a +12 Ω）②；已知R a ：R 0 =
12：5③，则解①②③可得：R 0 = 20 Ω，U = 18V；（3）只闭合S 1 时，滑动变阻器R和灯泡L串联，因电流表的最大量程0.6 A，灯泡的额定电流I额 = P额 / U额 = 3W / 6V = 0.5A，所以电流表的最大量程大于灯泡的额定电流，则电路中的最大电流应等于为灯泡的额定电流0.5A，根据欧姆定律得：R总=
=
=36 Ω，则变阻器连入电路的最小电阻为R最小=R总- R L = 36 Ω – 12 Ω = 24 Ω；只闭合S 2 时，滑动变阻器和定值电阻R 0 串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为R最大，即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得：
=
，即
=0.3A，解得
R最大 = 100 Ω，而变阻器R的最大电阻为100 Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100 Ω；则电路中的电流最小为：I最小==
=0.15A，消耗的最小功率P最小=U I最小=18V × 0.15A = 2.7W．
Ω。
开关后的现象是（ ）
= 3：5 
它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（ ）
下列判断正确的是（ ）
某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们使光从空气斜射入水中，按表一中的入射角i依次进行了三次实验，并将相应的折射角r记录在表一中。然后他们使光从空气斜射入玻璃中，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究入射角i和折射角r之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。
表一（空气斜射入水）
| 实验 序号 | 入射角i（度） | 折射角r（度） | 入射角的正弦sini（×10－2） | 折射角的正弦sinr（×10－2） | 入射角的余弦cosi（×10－2） | 折射角的余弦cosr（×10－2） |
| 1 | 23.0 | 17.5 | 39 | 30 | 92 | 95 |
| 2 | 36.0 | 26.7 | 59 | 45 | 81 | 89 |
| 3 | 51.0 | 36.9 | 78 | 60 | 63 | 80 |
表二（空气斜射入玻璃）
| 实验 序号 | 入射角i（度） | 折射角r（度） | 入射角的正弦sini（×10－2） | 折射角的正弦sinr（×10－2） | 入射角的余弦cosi（×10－2） | 折射角的余弦cosr（×10－2） |
| 4 | 23.0 | 15.0 | 39 | 26 | 92 | 97 |
| 5 | 36.0 | 23.0 | 59 | 39 | 81 | 92 |
| 6 | 51.0 | 31.3 | 78 | 52 | 63 | 85 |
（1）分析比较实验序号___________________________________数据中的入射角i与折射角r变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：光从空气斜射入其它介质，折射角随入射角的增大而增大。
（2）分析比较每一次实验数据中的入射角i与折射角r的大小关系及相关条件，可得出的初步结论是：___________________________________________。
（3）分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）数据中的入射角i与折射角r的关系及相关条件，可得出的初步结论是：__________________________________________________。
（4）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较_________________________________________________________；
（b）分析比较_________________________________________________________。
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大，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。为了进一步探究重锤的重力势能跟重锤做功本领的关系，他们还进行了适量的运算，计算的一部分数据也记录在表格的后两列中。
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/x（米-1） | x2（米2） |
1 | 0.1 | 0.6 | 0.024 | 41.666 | 0.0006 |
2 | 0.1 | 0.9 | 0.030 | 33.333 | 0.0009 |
3 | 0.2 | 0.3 | 0.024 | 41.666 | 0.0006 |
4 | 0.2 | 0.6 | 0.035 | 28.571 | 0.0012 |
5 | 0.3 | 0.3 | 0.030 | 33.333 | 0.0009 |
6 | 0.3 | 0.4 | 0.035 | 28.571 | 0.0012 |
(1)分析比较实验序号1与2（或3与4或5与6）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：___________________________________________。
(2)分析比较实验序号___________________________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)分析比较表中第二列、第三列及第四列中的数据，可初步得出：___________________________________________________________________。
(4)为进一步探究重锤具有的重力势能跟重锤做功本领的关系，可综合分析、比较表中记录的数据，以及经运算得到的数据，同时结合观察到的现象，归纳并得出结论：____________________________________________________________。
