题目内容

18．用伏安法测小灯泡的电功率，已知灯的额定电压为2.5V．

（1）在图1中，已完成了一部分的电路连接，请你继续完成实验电路的连接．
（2）电路接通后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，小灯泡均不发光，电压表的示数为3V，电流表的示数几乎为零．请说出一种导致这种现象的可能原因：小灯泡断路（或灯座断路）．
（3）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在A 端．（选填A或B）
（4）测电功率的原理是P=UI．
（5）如果在调节滑动变阻器的时候，电压表的示数如图2所示，为了测定灯的额定功率，应将滑片向B调节．（A或B）
（6）调节滑片P，使灯正常发光时，电流表的示数如图3所示，则灯泡的额定功率为0.5W．

分析 （1）根据灯的额定电压确定电压表的量程，电压表并联在灯的两端；由图3知，电流表选用小量程，串联在电路中；
（2）灯泡均不发光，电流表的示数几乎为零，说明电路中的电阻很大；电压表的示数为3V，说明电压表与电源连通，据此判断；
（3）开关闭合前，变阻器连入电路中的电阻最大；
（4）测电功率的实验原理是P=UI；
（5）比较电压表示数与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；
（6）由电流表小量程读数，根据P=UI计算额定功率；

解答 解：（1）灯的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程，并联在灯的两端，电流表选用小量程，串联在电路中，如下图所示：

（2）电路接通后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，小灯泡均不发光，电流表的示数几乎为零，根据欧姆定律，说明电路中的电阻很大；电压表的示数为3V，说明电压表与电源连通，所以故障可能是小灯泡断路或灯座断路而导致电压表串联在电路中了；
（3）开关闭合前，变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片应移动到A端；
（4）测电功率的原理是P=UI；
（5）电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.2V小于灯的额定电压，要使灯正常工作，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以，滑片向B端移动；
（6）电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.2A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）小灯泡断路（或灯座断路）；
（3）A；
（4）P=UI；
（5）B；
（6）0.5．

点评 本题测量小灯泡的额定功率，考查电路的连接、故障的分析、注意事项、实验原理、操作过程、额定功率的计算等知识，这些基本内容一定要熟练掌握．

练习册系列答案
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3．质量为0.5kg的物体从8m高处落到地面，重力对该物体做的功为40J，物体的重力势能减小，动能增大；若不计空气阻力，在物体下落的过程中机械能的总量保持不变．（g取10N/kg）
4．地球同步轨道上的太阳能电站，其示意图如图所示．下列说法中错误的是（　　）
A．以地面接收站为参照物，太阳能电站是运动的
B．利用微波传输，实现了“无缆输电”
C．太阳能收集板将太阳能转化为电能
D．太阳能来自太阳内部的核聚变
6．按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验．所用器材有：标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干．
（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成D．（填选项前的字母）
A．电流表烧坏     B．电压表烧坏C．小电灯烧坏   D．小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是小电灯断路排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处．
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W
2.00.20
2.50.22
3.00.25
3.80.30
4.50.32
①小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为7.3Ω．它的额定电功率为1.14W
②将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6 V 电源的两端，两灯消耗的总功率为1.5W．
（4）若电压表的0～15V 量程已损坏，只能使用0～3V量程，其他器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图．
②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为4.7Ω～12Ω．
（5）不用电压表，可增加其他元件，重新设计一个合理的方案测量小灯泡的额定电功率，只画电路图．
13．小明在“测小灯泡电功率”的实验时，所用的小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻小于10Ω．
（1）连接不完整的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉）．
（2）连接好电路后，为了保证电路的安全，要将滑动变阻器滑片移至阻值大端（选填“大”或“小”），才能闭合开关．
（3）若开关闭合后，发现小灯泡不亮，此时电流表示数为零，电压表示数接近3V，则可能的原因是灯泡断路
实验次数123
电压U/V2.02.52.8
电流I/A0.300.360.38
（4）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的三组数据．则小灯泡的额定功率为0.9瓦．
（5）小明通过计算，发现灯泡的电阻并不恒定，产生这种现象的原因是灯丝电阻随温度的升高而增大．
3．地沟油中含有大量对人体有毒的物质，一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后，提供给无良餐馆使用，假冒色拉油，严重伤害市民身体健康．小明学了密度后，想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油．他查得优质色拉油的密度在0.90g/cm3-0.93g/cm3之间，地沟油的密度在0.94g/cm3-0.96g/cm3之间．然后，他进行了如下实验鉴别：

A．调节天平平衡．
B．取适量样品油倒入烧杯，用天平测烧杯和样品油的总质量m1时，指针如图甲所示，加入5g砝码后，指针偏向右侧．接下来的操作是：用镊子取出5g砝码，放回砝码盒，再移动游码．
经过正确操作天平平衡时，右盘中砝码的质量及游码的位置如乙所示，m1=63g．
C．将烧杯中部分样品油倒入量筒中，如图丙所示，读出量筒中样品油的体积V=40cm3．
D．用天平测出烧杯和剩余样品油的总质量m2=25g．
E．利用实验数据，计算出样品油的密度ρ=0.95g/cm3；
F．根据测算出的密度，小明通过比对，该样品油是地沟油（选填“是”或“不是”）．
10．学习了密度的知识后，同学们准备测量食用油的密度．他们选取的实验器材有：食用油、量筒、天平（带砝码）、烧杯．
【设计实验和进行实验】
小明和小华同学分别设计了一种实验方案，请在方案中的空白处填空：
方案一：
（1）用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；
（2）向烧杯中倒入一些食用油，测出它们的总质量m2，则这些食用油的质量为m2-m1；
（3）再将烧杯中的食用油倒入量筒中，测出食用油的体积V；
（4）计算出食用油的密度ρ．
方案二：
（1）将天平置于水平台后，立即调节平衡螺母，使横梁平衡；
（2）用天平测出装有适量食用油的烧杯的总质量m1；
（3）将烧杯中的一部分食用油倒入量筒中，记录量筒中食用油的体积V；
（4）测出烧杯及剩下食用油的总质量m2；
（5）计算出食用油的密度ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．
【评估与交流】
（1）请分别找出两种方案中的不足之处：
方案一：第（3）步中，①烧杯中的食用油倒入量筒时，会有一部分油倒不干净；
方案二：第（l）步中的调节平衡螺母前，没有将游码调至零刻线处．
（2）为减小误差，你准备选择方案二来做实验，为顺利完成该实验，该方案中不足之处应改为：第（1）步中天平置于水平台后，将游码先调至零刻线位置，再调节平衡螺母，使横梁平衡．
7．在固态、液态和气态的物质中，没有确定形状，没有确定体积的是气体，分子间作用力最强的是固体．（两个空均选填“固体”、“液体”或“气体“）
8．如图甲、乙两容器底面积相等，分别向里面倒入质量相等的水（没有满），两容器底受到水的压强（　　）
A．甲大B．乙大C．一样大D．无法比较

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