题目内容
18．实验室电源电压为6V，要测量小灯泡的额定功率，某同学选择一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右的小灯泡，并画出了电路图（图甲）
（1）若按照该同学设计的电路图进行实验，实验室里有最大阻值是10Ω和50Ω的滑动变阻器，你认为应该选择最大阻值为50Ω的滑动变阻器；
（2）将图乙中的滑动变阻器和电压表（选用合适的量程）接入电路；
（3）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，按照图乙的连接图判断，要让灯泡发光，你的操作是将滑动变阻器滑片向左（左或右）滑动；
（4）调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表突然变得无示数，电压表的示数是6V，你判断故障可能是小灯泡断路；
（5）为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系，做了多次实验，并根据实验数据绘出了小灯泡的U-I图象（如图丙所示）．请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（6）经过多次测量和比较，发现小灯泡的电阻不是一个定值，其可能的原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化，正常发光是的电阻是12.5Ω．
（7）小明铁锅内学实验器材中少了电流表，但多了一只单刀双掷开关和已知阻值定值电阻R0，其他器材与其他组相同，小明利用这些器材按如下电路图仍然测出了电功率．
①开关与触点2接通，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额=2.5V．
②适当闭合或断开开关，滑动变阻器滑片不到（保持不动或移动），开关与触点1接通，观察电压表的示数为U
③则小灯泡的额定功率为2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．
分析 （1）根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，由分压原理求出变阻器连入电路中的电阻大小确定变阻器的规格；
（2）根据灯的额定电压确定电压表选用的量程与灯并联，变阻器按一下一上接入电路中；
（3）闭合开关，灯泡不亮，可能是断路或短路或灯的实际功率过小，但电压表和电流表都有示数，说明电路为通路，电表均正常，因连接电路时，将变阻器的最大电阻连入电路中，据此分析；
（4）若电流表无示数为0，灯熄灭，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了；
（5）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据图中找到额定电压下的电流，根据P=UI求灯的额定功率；
（6）小灯泡的电阻随温度的变化而变化，灯在额定电压下正常发光，由欧姆定律求灯正常发光的电阻；
（7）要测量小灯泡的额定功率，首先移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压等于2.5V，灯正常发光，保持滑片的位置不动；
通过开关的转换，用电压表测出灯与定值电阻两端的电压，因在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流，即灯泡正常发光时的电流，根据P=UI写出灯泡的额定电功率的表达式．
解答 解：（1）电源电压为6V，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：
U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V，变阻器的电压是灯的电压的$\frac{3.5V}{2.5V}$=1.4倍，小灯泡电阻大约为10Ω，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻约为：
R滑=1.4×10Ω=14Ω＞10Ω，故选用至少最大阻值为50Ω的滑动变阻器；
（2）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一下一上接入电路与灯串联，如下所示：
（3）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，说明电路为通路，电表均正常，因连接电路时，将变阻器的最大电阻连入电路中，故此时电路中的电流过小，灯的实际功率过小，灯不发光，按照图乙的连接图判断，要让灯泡发光，应增大电路中的电流，操作是将滑动变阻器滑片向左滑动；
（4）调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表突然变得无示数，电压表的示数是6V，你判断故障可能是：灯丝烧断了；
（5）由绘出了小灯泡的U-I图象（如图丙所示），当灯的电压为2.5V时，对应的电流为0.2--小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）因灯丝的电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻不是一个定值，由（3）数据，根据欧姆定律，正常发光是的电阻是：
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（7）开关与触点2接通，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额=2.5V．
②适当闭合或断开开关，滑动变阻器滑片不动，开关与触点1接通，观察电压表的示数为U．
③在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，在第②次操作中，电压表测灯与R0的电压，根据串联电路电压的规律，R0的电压UR0=U-U额，由欧姆定律，
通过定值电阻的电流IR0=$\frac{U{-U}_{额}}{{R}_{0}}$，
由串联电路电流的规律即为灯正常发光时的电流大小，
灯泡额定功率：P=U额IR0=U额×$\frac{U{-U}_{额}}{{R}_{0}}$=2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．
故答案为：（1）50；
（2）如上所示；
（3）左；
（4）小灯泡断路；
（5）0.5；
（6）小灯泡的电阻随温度的变化而变化； 12.5；
（7）①2； ②不动； 1；③2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．
点评 本题测量小灯泡的额定功率，考查器材的选择、电路的连接、反常现象的分析、故障的分析、额定功率的计算、影响电阻大小的因素及设计实验方案测电功率的能力，难度较大．
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小学生10分钟应用题系列答案
2009年4月2日，杭甬高速铁路正式开工，并于2011年12月底建成通车．杭甬高铁西起杭州东站，东至宁波火车站，全长149.89km，设计最高时速可达360km，采用CRH3型动车组．
| A． | 甲图中广场上雕塑在水池中的倒影 | |
| B． | 乙图中同学们在操场上奔跑时的影子 | |
| C． | 丙图中阳光穿过树叶洒落在地上的光斑 | |
| D． | 丁图中我们看到湖水中欢快游动的鱼儿 |
在“研究杠杆平衡条件“的实验中（1）把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端的平衡螺母向左（填写“右”或“左”），使杠杆在水平平衡．
（2）如图所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计对杠杆竖直拉住杠杆．弹簧测力计竖直拉住杠杆的好处是：便于测量力臂．
（3）设弹簧测力计的拉力F1是动力，动力臂L1；钩码的拉力F2是阻力，阻力臂L2．杠杆上最小刻度是1cm，弹簧测力计的最小刻度是0.5N，几个钩码重1N，根据上图的位置在下表中填上对应的值：
| 测量序号 | F1/N | L1/cm | F2/N | L2/cm |
| （1） |
上述结论能得到杠杆平衡条件吗，为什么？
| A． | 磁感应线是形象地显示各点磁场强弱和方向的曲线，它是真实存在的，只不过是我们的眼睛看不见 | |
| B． | 在磁体的内部磁感应线是从磁体的S极回到磁体的N极 | |
| C． | 磁感线的疏密表示磁场的强弱，切线方向表示该点磁场的方向，且任何两条磁感线都不相交 | |
| D． | 磁场中A、B两点处没有磁感线，因此这两点处均不存在磁场 |
| A． | 在火炉上烧水，水温升高 | B． | 冬天，用热水袋暖手 | ||
| C． | 两手相互摩擦，手的温度升高 | D． | 在饮料中放入冰块，饮料变凉 |
| A． | 误差就是错误，是可以避免的 | |
| B． | 只要测量方法正确，就不会出现误差 | |
| C． | 多次测量求平均值可以减小误差 | |
| D． | 误差是由于不遵守仪器的使用规则造成的 |