题目内容

10．在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）连接电路，闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是灯泡断路（写一种即可）．
（2）排除故障后，闭合开关、改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图甲所示的图象．由图象可知，灯泡的额定功率是0.5W．
（3）完成测量后，换上另一个额定电压也是2.5V，额定功率比原来大的灯泡，为了测量其额定功率，滑片P应向左移动．（选填“向左移动”“向右移动”“不动”）

分析 （1）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数说明和电压表并联的灯泡发生了断路；
（2）首先根据图象得出当电压为1.5V时的电流值，然后根据公式P=UI计算出其功率；
（3）两灯泡额定电压U相等，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，灯泡额定功率P越大，电阻越小，换上功率较大的灯泡后，灯泡电阻变小，灯泡分压变小，小于灯泡额定电压，由于电源电压不变，所以滑动变阻器分压变大，要测灯泡额定功率，应使滑动变阻器接入电路的阻值减小，减小滑动变阻器的分压，增大灯泡的分压，知道达到灯泡额定电压为止．

解答 解：
（1）电流表无示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明与电压表并联的电路发生了断路，如灯丝断了、灯座接触不良等；
（2）由图象可知，小灯泡两端电压是U=2.5V时，电流I=0.2A，所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（3）由题意知，两灯泡额定电压U相等，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，灯泡额定功率P越大，灯泡电阻越小，换上功率较大的灯泡后，灯泡电阻变小，灯泡分压变小，小于灯泡额定电压，由于电源电压不变，所以滑动变阻器分压变大，要测灯泡额定功率，应向左端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路阻值减小，分压减小，灯泡两端电压变大，直到灯泡两端电压等于其额定电压为止．
故答案为：（1）灯泡断路；（2）0.5；（3）向左移动．

点评 此题是测量小灯泡的电功率实验，考查了滑动变阻器的使用、电功率的计算，还考查了有关电路故障的分析．此题的难点是能够从图象中获得有用的信息．最后一问有一定的难度，解题时要细心，认真分析，这一问容易出错．

练习册系列答案
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4．两只规格分别为“110V，100W”和“110V，25W”的电灯串联后接在电压为220V的电源上，其结果将是（　　）
A．两灯均正常发光
B．“110V，100W”的灯比“110V，25W”的灯更亮
C．“110V，25W”的灯开始比正常工作时亮随即烧毁，“110V，100W”的灯也跟着熄灭
D．110V，100W”的灯开始比正常工作时亮随即烧毁，“110V，25W”的灯也跟着熄灭
1．如图所示，电阻R为定值电阻，若电流表示数为I，电压表示数为U，则（　　）
A．U=0时，R=0B．I=0时，R的大小不能确定
C．I变大时，$\frac{U}{l}$变小D．I变大时，$\frac{U}{l}$不变
18．某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右．

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，连线时导线不能交叉．
（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是灯泡断路．
（3）故障排除后，同学们通过移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据和小灯泡的亮度变化情况，如表所示；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率是1.216W．同学们经过进一步分析实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的．
电压U/V1.52.02.53.03.84.0
电流I/A0.20.220.250.280.34
电功率P/W0.30.440.6250.841.36
灯泡发光情况很暗→暗→正常发光→很亮
（4）用图甲电路和表格数据还可测量灯泡发光时的电阻，当小灯泡正常发光时的电阻是12Ω（结果取整数）．
5．在测定一个未知电阻Rx的阻值时，小明和小亮设计了如图甲所示的实验电路，其中R1是电阻箱，S1为单刀双掷开关．

（1）闭合开关S后，把开关S1接到触点1，调节滑动变阻器R，使电压表有个合适的示数U；把开关S1接到触点2后，小明和小亮采取了不同的实验操作．
小明的操作：保持滑片P的位置不变，只调节电阻箱R1，直到电压表示数为U；
小亮的操作：同时调节滑动变阻器R和电阻箱R1，直到电压表示数为U．
你认为两人的操作中，小明 的操作是正确的．
（2）选择正确的实验操作后，电阻箱R1上各旋钮的位置如图乙所示，其读数为108Ω，则待测电阻Rx的阻值应为108Ω．
（3）下列实验中，所用方法与上述相同的是A
A．探究二力的合成时，用合力来代替两个力的作用效果
B．探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，保持压力一定
C．探究力与运动的关系时，推理出小车在不受力时的运动情况
D．探究液体内部的压强时，用U形管两侧液面高度差来体现液体压强的大小．
15．为了方便盲人行走，在马路两旁人行道上铺设了有凸棱的盲道，在盲道上行走感觉脚有些不舒服，从物理学角度分析，是因为：走在盲道上，脚与地面的受力面积减小了，从而增大了地面对脚的压强．潜艇的外壳要用较厚的钢板制成，是因为液体内部的压强随深度的增加而增大；，在物理考试作图时，小亮画错了一个地方，于是就用橡皮轻轻地擦，没有擦干净，然后他稍使点劲就擦干净了．这是通过增大压力的方法来增大橡皮与纸之间的摩擦的．
2．小明和他所骑的轻便自行车总重约600N，上学路上他骑车做匀速直线运动的速度为5m/s，若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段路时，小明同学蹬车的功率约为（　　）
A．150WB．300WC．1500WD．3000W
19．从匀速直线运动的速度公式v=$\frac{s}{t}$可知，以下叙述正确的是（　　）
A．速度与路程成正比B．速度与时间或路程是无关的
C．速度与时间成反比D．速度随时间或路程的改变而改变
20．在讲到车的性能时，人们经常会提到“排量”．为此小华特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量．小华从说明书上查到家中的轿车采用LFX直列四缸发动机，排量为2.0L，从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．
（1）根据图分析，在发动机转速为1000-5000r/min 范围内，它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系？
（2）小华又了解到当轿车行驶路况好时，这辆轿车平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为10L/100km．参考图中的数据，分析这辆车在这种状态下行驶时，发动机的效率为多少？（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3）
（3）小华通过理论推导发现发动机的输出功率与其排量有一定的关系，并可据此计算出气缸在做功冲程中的平均压强． 请你计算当发动机转速为4000r/min时做功冲程中气缸内的平均压强．

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