题目内容

2．测电功率实验如图甲所示是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，所用小灯泡的额定电压为3.8V，电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组．

（1）实验开始，当开关闭合，变阻器滑片P向右移动时，电流表示数变大，电压表示数不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验．请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线．
（3）电路连接正确后，小明他们正常进行实验并将实验数据记录在表格中．若第二次测量时电流表的示数如图乙所示，则此时电路电流为0.42A，可得小灯泡的额定功率为1.596W．分析表中数据，请写出你还能得出的一个结论：通过灯泡的电流随电压的增大而增大（或灯的实际功率随电压的增大而增大；或灯丝电阻随电压的增大而增大）．
实验次数123
电压/V3.03.84.5
电流/A0.360.45
（4）如果电压表的0～15V量程损坏，只有0～3V量程能正常使用，实验室里也没有其他电压表可供更换，要求利用现有器材测出小灯泡的额定功率．请在如图丙虚线框中画出你设计的电路图．

分析 （1）滑动变阻器滑片以右电阻丝连入电路，根据滑片移动的方向确定变阻器连入电路中的电阻的变化，由欧姆定律讨论电流的变化．
根据电压表测灯泡和滑动变阻器两端的总电压回答．
（2）测灯泡功率的实验，电压表要并联在灯泡两端测灯泡的电压．
（3）根据电流表小量程读数，知道额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率．
由表格中数据得出电流随电压的变化变化，或根据欧姆定律求出电阻大小，可以判断电阻跟电压的变化关系；或根据P=UI，求出三次功率，比较得出功率与电压的关系．
（4）根据串联电路电压特点，当灯泡正常工作时，求出滑动变阻器的电压（小于3V），将电压表并联在滑动变阻器两端．

解答 解：（1）滑动变阻器滑片以右电阻丝连入电路，滑片右移，电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律，电流变大；因电压表测灯和变阻器两端的总电压，即电源电压，所以电压表示数保持不变；
（2）测灯泡功率的实验，电压表要并联在灯泡两端测灯泡的电压，实物图如下面的左图；
（3）电流表使用的0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.42A；灯的额定功率
P=UI=3.8V×0.42A=1.596W．
由表格数据，可以得出的结论：电流随电压的增大而增大；
或根据R=$\frac{U}{I}$得实验1、2、3次电阻分别是8.3Ω、9.0Ω、10Ω，灯丝电阻随电压的增大而增大；
或根据P=UI得实验1、2、3次功率分别是1.08W、1.596W、2.025W．灯的实际功率随电压的增大而增大；
（4）电源电压为6V，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡额定电压为3.8V，当滑动变阻器的电压为
6V-3.8V=2.2V＜3V，小灯泡正常工作，可以用电压表0～3V量程，并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器的电压为2.2V时，灯泡正常工作．电路图如上面的右图所示．
故答案为：（1）变大；不变；
（2）实物图如上面左图所示．
（3）0.42；1.596；电流随电压的增大而增大（或灯的实际功率随电压的增大而增大；或灯丝电阻随电压的增大而增大（答案不唯一）；
（4）电路图如上面的右图所示．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、操作过程、额定功率的计算、影响电阻大小的因素及分析数据得出结论的能力和设计实验方案的能力．

练习册系列答案
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白炽灯灯泡内的钨丝正常工作时温度高达2000℃左右（钨的熔点是3410℃），长期使用后，钨丝因______（填物态变化）变细，导致灯丝的电阻变_____（选填“大”、“小”），升华后的钨又_____（填物态变化）使灯泡内壁变黑。
10．如图事例中，没有利用杠杆工作的是（　　）
A．
   用杆秤称重物		B．
    用铡刀切草
C．
   用钓鱼竿钓鱼		D．
用手拉弹簧测力计
17．近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”．2010年3月，我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量．
（1）该混合动力汽车启动时，若驱动电机两端的电压为250V，通过的电流为80A，则驱动电机的电功率为多大？
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（3）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J，试求汽车受到的阻力是多大？（汽油的热值q=4.6×107J/kg）
7．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω．他们所设计的实验电路图如图甲所示．
（1）在连接电路时，开关应处于断开状态，电流表的量程应选0～0.6A．应该选用的滑动变阻器是R2（选填“R1”或“R2”）．

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于左（选填“左”或“右”）端．
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表指针偏转，电流表示数为零，产生故障的原因可能是灯泡断路．
（4）小明排除故障后闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小丽同学移动滑片P，记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I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（6）在完整记录了实验数据之后，实验小组的同学对数据进行了进一步的分析，求出了每一次测量状态时小灯泡的电阻值，他们发现了随着灯泡两端的电压增大，灯泡的电阻变大，（选填“变大”、“变小”或“不变”），关于电阻变化的特点，最合理的解释是灯泡电阻随温度的变化而变化．
实验次数1234567
U/V0.801.201.602.002.402.503.00
I/A0.200.290.370.440.510.57
14．某同学把一听可乐从地面拿到桌面，所做的功最接近的是（　　）
A．0.3焦B．3焦C．30焦D．300焦
11．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．

（1）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用B．
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器      
B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）小华连接了如图所示的电路，闭合开关前，小明发现有一根导线连接错误，请你用笔在图中这根导线上画“×”，并重新画一根正确连接电路的导线．
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是灯泡断路．
（4）排除故障后，经过多次实验，根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示）．分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为0.625W．
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12．关于能量的大小，下列说法中错误的是（　　）
A．物体能做的功越大，它的能量也越大
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C．人造卫星从近地点向远地点运行时，其机械能总量保持不变（不计空气阻力）
D．质量越大的物体，被举得越高，其重力势能就越大

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