题目内容

7．如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的实物连接图．其中电源是两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请在下边虚线框内画出该实验的电路图．
（2）图甲中已连接了部分电路，请用笔画线代替导线将未连接的电路连接完整．
（3）小明同学连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应置于最左（填“左”或“右”）端．滑动变阻器在电路中除可调节小灯泡的电压外还有保护电路作用．
（4）调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为0.75W，此时灯丝电阻为8.33Ω（保留二位小数）．若要增大小灯泡的电功率，则滑片P应向右（填“左”或“右”）移动；
（5）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，通过图象发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：灯丝的电阻随温度的变化而变化；
（6）另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不发光，电压表指针不发生偏转，电流表指针有偏转，请帮她找出故障原因A（填下列故障原因的代号）
A．小灯泡短路    B．电源接触不良    C．小灯泡断路    D．电流表内部短路．

分析 （1）“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，开关控制整个电路，电压表测量灯泡两端电压，据此设计电路图；
（2）使灯泡与滑动变阻器串联连接，注意滑动变阻器按一上一下的原则接线；
（3）连接电路时，开关处于断开状态；闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
滑动变阻器在电路中的作用：一是保护电路；二是改变灯泡两端电压；
（4）当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，并根据P=UI求出灯泡的额定功率；根据欧姆定律的变形公式求出灯丝的电阻；
若要增大小灯泡的电功率，需增大灯泡两端电压，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压需减小，从而确定滑片移动的方向；
（5）根据图象可知电流与电压的变化不成正比，说明灯泡电阻是变化的，从温度对电阻的影响分析原因；
（6）电流表有示数说明电路是通路、不存在断路现象，电压表无示数可能是电压表接入不良、连接的导线断路或所测电路元件短路．

解答 解：（1）从电源正极依次串联开关、滑动变阻器、灯泡以及电流表回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：

（2）使灯泡的右接线柱与滑动变阻器的左上接线柱相连；如下图所示：

（3）连接电路时，开关应处于断开；闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即将滑片置于最左端．
滑动变阻器在电路中除可调节小灯泡的电压外还有保护电路作用．
（4）要测量灯泡的额定功率，需调节滑片P使电压表的示数为2.5V；
根据乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则该灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
由I=$\frac{U}{R}$可知，灯丝电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.33Ω；
若要增大小灯泡的电功率，需增大灯泡两端电压，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压需减小，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动；
（5）由图象中曲线可知，随灯泡电压U增大，通过灯泡的电流I也增大，但不成正比；说明灯泡电阻是变化的，这是因为随灯泡电流的增大，灯泡实际功率变大，灯丝温度变化引起的，所以灯丝的电阻随温度的变化而变化．
（6）闭合开关后发现电流表指针偏转说明电路是通路、不存在断路现象，并且电流表正常，故BCD不正确；
电压表无示数可能是电压表接入不良、连接的导线断路或灯泡短路，故A正确．
故答案为：（3）断开；左；保护电路；（4）2.5；0.75；8.33；右；（5）灯丝的电阻随温度的变化而变化；（6）A．

点评 本题考查了电路图的设计、滑动变阻器的连接和应用、实验注意事项、电流表的读数、电功率的计算、欧姆定律的应用以及故障分析等，涉及的知识点较多，综合性强，明白实验的原理是本题的关键．

练习册系列答案
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17．在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中：
（1）在连接电路时，开关应是断开的；
（2）在图（a）中，请你用笔画线表示导线，把图中的电路连接好（请勿更改原有导线，导线不得交叉）
（3）正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光．此时，若电流表的示数如图（b）所示，其示数为0.32A，小灯泡的额定功率是0.8W．
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12．南方同学连接了如图所示电路，两灯规格相同．以下说法正确的是（　　）
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19．小华同学利用图甲所示装置对0.1Kg的冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数．图乙是他根据记录的数据绘制的温度--时间图象，根据图象可知：

（1）设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了4.2×103J的热量（c冰=2.1×103J/（kg•℃），c水=4.2×103J/（kg•℃）；
（2）图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度--时间图象，老师认为他的CD段数据有问题（AB段与CD段的倾斜程度一致），老师做出这样的判断的依据是因水的比热容较大，质量相等的冰和水吸收相同热量，水升温较慢．
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②将适量盐水倒入烧杯中，测出它们的总质量；
④用量筒测出盐水的体积；
①测出烧杯的质量；
⑤用公式计算盐水的密度；
③计算盐水的质量．
17．如图所示，若要求滑片P向左滑动时灯变亮，则滑动变阻器接入电路的正确接法是（　　）
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