题目内容
14．在测量小灯泡额定功率的实验中，提供的电源是由三节新的干电池组成的电池组，小灯泡的额定电压为2.5V（灯正常发光时电阻在12Ω左右），图1是设计的实验电路图，图2是未连接完整的实验电路．（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整．（要求滑片向左移动时灯泡变亮）
（2）张欣同学在进行实验时，连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮．他将滑片由B端向A端移动过程中，开始一段时间灯泡仍然不亮，两表均无示数，但当滑片移动到线圈某点M时，灯突然发光且很亮，电压表、电流表均有较大示数，他立即断开开关，查找原因，你认为出现以上现象的原因是C
A．滑动变阻器被短路
B．滑动变阻器最大阻值太大
C．滑动变阻器线圈在B、M间有断路
D．滑动变阻器线圈在A、M间有断路
（3）更换了一个“8Ω，0.5A”的滑动变阻器后，重新连接电路继续实验，但闭合开关后，无论怎样移动滑片，电压表的示数都不能达到2.5V，原因可能是滑动变阻器的阻值太小．如手边只有一个“4Ω，0.5A”的滑动变阻器和一个20Ω的定值电阻可选用，为完成实验，应采取的措施是：断开开关，再在电路中串联一个“4Ω，0.5A”的滑动变阻器，重新连接电路．
（4）解决以上问题后，闭合开关，缓慢移动滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图3所示，则灯牌的额定电流为0.22A，灯泡的额定功率为0.55W．
（5）测出小灯泡额定功率后，刘浩同学提出，只测一次可能会出现较大误差，如果要减小误差，应把滑片移开后重新缓慢移动滑片并使电压表示数为2.5V，重新读出电流表示数，计算小灯泡的额定功率，并多次重复以上步骤，将各次测得的额定功率求平均值以减小误差，你认为刘浩的提议C．
A．方法正确但不能减小误差 B．方法正确且能减小误差 C．没有必要且方法错误
（6）某实验小组的同学除了测灯泡额定功率外，还记录了灯泡在不同电压下电流表的示数，并根据记录的数据正确绘制了灯泡的I-U图象，他们绘制的图象与图4中（丙）图一致．
分析 （1）滑动变阻器应与被控制用电器串联，根据滑片移动方向灯泡亮度变化确定其接线柱，根据小灯泡的额定电压确定电压表量程，电压表并联在小灯泡的两端；
（2）灯泡不亮，两表均无示数，说明电路有断路；灯突然发光且很亮，电压表、电流表均有较大示数，说明滑动变阻器连入电路的阻值太小；
（3）影响电压表的示数的原因，一是电源电压的大小，二是变阻器的最大阻值太小；可以再在电路中串联一个4Ω的滑动变阻器重新实验；
（4）弄清电流表的量程和分度值，读出电流值，根据P=UI求出额定功率；
（5）额定功率是指灯泡在额定电压下的功率；
（6）灯泡的电阻随着温度的升高而增大，根据I=$\frac{U}{R}$作出分析和解答．
解答 解：（1）由题知，滑动变阻器应与灯泡串联，从而控制灯泡亮度，滑片左移灯泡变亮，说明变阻器连入阻值减小，故应将A接线柱接入电路；
电压表与灯泡并联测其两端电压，因为其额定电压2.5V，所以电压表使用0-3V量程．如图所示：
（2）灯泡不亮，两表均无示数，说明电路有断路；当滑片移动到线圈某点M时，灯突然发光且很亮，电压表、电流表均有较大示数，说明滑动变阻器连入电路的阻值太小，综上所述出现以上现象的原因是：滑动变阻器线圈在B、M间有断路；
（3）由题意知，总电压为4.5V，滑动变阻器两端的电压应为U滑=4.5V-2.5V=2V，
根据串联电路的电流相等：$\frac{2.5V}{12Ω}$=$\frac{2V}{{R}_{滑}}$，
解得R滑=9.6Ω，
无法使电压表的示数达到实验要求的值，可能由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，不能使灯泡两端达到2.5V；
为了达到实验目的，可以再在电路中串联一个“4Ω，0.5A”的滑动变阻器后重新实验；
（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.22A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W；
（5）额定功率是指灯泡在额定电压下的功率，随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义的；
（6）灯泡的电阻随着温度的升高而增大，根据I=$\frac{U}{R}$可知，电流变化量会越来越小，故选丙图象．
故答案为：（1）如上图；（2）C；（3）滑动变阻器的阻值太小；再在电路中串联一个“4Ω，0.5A”的滑动变阻器；（4）0.22；0.55；（5）C；（6）丙．
点评 本题考查了连接电路图、电路的调节、电流表读数、求灯泡功率等问题；对电流表读数时，应先确定电流表量程与分度值，然后再读数，读数时，视线要与电流表刻度线垂直，考查角度广，设计知识点多，综合性较强，具有一定的代表性．
尖子生新课堂课时作业系列答案
英才计划同步课时高效训练系列答案| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
实验小组的同学们把一只2.5V和一只3.8V的小灯泡连接成如图所示的电路，比较两灯的电阻和实际功率，记录了表1所示的实验数据，实验完毕，整理器材时，一位同学不慎把2.5V的小灯泡玻璃打碎了（灯丝未断）．这时发生了一个奇怪的现象：3.8V的小灯泡不仅没有因此而熄灭，反而更亮了．这是怎么回事呢？同学们猜想：可能是打碎玻璃使2.5V的小灯泡发生了短路，从而使3.8V的小灯泡两端的电压增大．为验证猜想，他们又对这个电路（2.5V的小灯泡玻璃被打碎后）做了与原来相同的实验，记录了表2所示的实验数据．表一
| 灯泡 | U/V | I/A | R/ | P/W |
| 2.5V的小灯泡 | 0.7 | 0.30 | 2.33 | 0.21 |
| 3.8V的小灯泡 | 2.3 | 0.30 | 7.7 | 0.69 |
| 灯泡 | U/V | I/A | R/ | P/W |
| 2.5V的小灯泡 | 0.5 | 0.33 | 1.5 | 0.17 |
| 3.8V的小灯泡 | 2.5 | 0.33 | 7.6 | 0.83 |
（2）比较表1、表2中的数据，你认为导致3.8V的小灯泡变亮（功率变大）的根本原因是什么？
在“测量小灯泡的功率”实验中．按要求提供了两套器材，其中电源电压恒定且相等，滑动变阻器分别标有“20Ω 2A”、“10Ω 2A”字样，小灯泡分别标有“2.4V”、“3.6V”字样．小明和小红各选了一套器材进行实验，发现两小灯泡都正常发光时电压表与电流表示数恰好都相同，电流表示数都如图所示，但小明所测小灯泡比小红所测的灯泡暗；此时，小红电路中的滑片恰好在滑动变阻器的中点附近．
某校科技节上，老师将液氮“倒”在装有超导物质的磁悬浮列车模型上，由于液氮迅速汽化（填物态变化名称）并吸收热量，超导物质降温后变为超导体，使模型能悬浮在通电的环形轨道上．当模型在环形轨道上运行时，其运动状态改变（填“改变”或“不变”）．磁悬浮列车运动过程中摩擦力小，是利用了使接触面分离 的原理使接触面彼此分离来减小摩擦．