题目内容
11．小雷同学发现家用白炽灯在刚开灯的瞬间易烧坏，猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关．于是他找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡，按图乙所示电路图进行探究．电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10?．
（1）请用笔画线代替导线，把图甲电路按图乙电路图连接完整，使滑片P向右移动时灯泡的亮度变暗．
（2）连接电路后闭合开关，小灯泡闪亮一下就熄灭了，检查发现小灯泡的灯丝已烧断．分析原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为最小值（或为零），导致电流过大．
（3）断开开关，更换烧坏的电路元件，进行正确操作．调节滑片使灯泡逐渐变亮，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中绘制U-I图象．当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，灯泡的额定功率为0.65W．
（4）小雷用一个定值电阻更换小灯泡，进行正确操作．调节滑片，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中再次绘制U-I图象．由图可知，定值电阻的阻值为10?．
（5）根据图丁中a、b图线初步判断，小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．家用白炽灯在开灯瞬间与（2）中小灯泡形成过大电流的原因是不同的．
分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，根据滑片P向右端移动时灯的亮度变暗，确定变阻器的接线柱的连接方式；
（2）为保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路电阻要最大；
（3）根据丙图电流表的量程和分度值读出示数，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）通过定值电阻的电流与两端的电压成正比，图线是一次函数，从图象中读出一组电压和电流值，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；
（5）根据欧姆定律求出灯丝在不同电压下的电阻值，比较得出结论，灯丝的电阻随温度的升高增大．
解答 解：
（1）对照电路图连接实物图，灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，因要求滑片P向右移动时灯泡的亮度变暗，即滑片右移时，连入电路中的电阻变大，滑动变阻器的滑片左边电阻丝连入电路中，如下图所示：
（2）连接电路后闭合开关，小灯泡闪亮一下就熄灭，说明电路连接关系是正确的，小灯泡熄灭灯丝烧断，
原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为最小值，导致电流过大而形成的；
（3）由图丙知，电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.26A，
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（4）定值电阻大小不随温度的改变而改变，R=$\frac{U}{I}$为一定值，U-I图象是正比例图象，图a是定值电阻的U-I图象，
当定值电阻两端电压为1V时，对应的电流为0.1A，则定值电阻的阻值为R═$\frac{U}{I}=\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（5）图线b是灯泡的U-I图象，是一条曲线，找出图中几个电压值0.5V、1V、1.7V、3V，对应的电流分别为0.1A、0.17A、0.25A、0.27A，
根据欧姆定律求出对应的电阻大小分别为5Ω、5.9Ω、6.8Ω、11.1Ω，得出的结论是：电阻随电压的增大而增大，原因是电压越高，灯泡的实际功率越大，温度越高，电阻越大；
家用白炽灯在刚闭合电路的瞬间容易烧坏，原因是刚开始工作时，灯丝温度较低，电阻较小，根据欧姆定律，通过的电流较大，所以与步骤（2）中小灯泡形成过大电流的原因不同．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）最小值；
（3）0.65；
（4）10；
（5）温度；不同
点评 本题以测量小灯泡的额定功率的实验过程为基础，分别考查了实物图的连接、滑动变阻器的使用、电流表的读数、电功率的计算以及影响电阻大小的因素，引导学生理论联系实际，体现了从物理走向生活的新课标理念．．
以下是几位同学用托盘天平和量筒测定盐水密度的实验，请将实验过程中所缺内容补充完整．（1）测量前，将天平放在水平桌面上，发现天平的指针向右偏了，要使天平平衡，就应将横梁右端的平衡螺母适当向左（左/右）旋．若测量时，发现指针向左偏了，要使天平平衡，可行的操作是：加砝码或向右移动游码．
（2）小红的实验步骤是：①用调节好的天平称出烧杯的质量m1；②用烧杯取适量的盐水称出其总质量m2；③将烧杯中盐水倒入量筒中，读出盐水的体积V；④用公式算出盐水的密度ρ．则盐水的密度表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$，这样的实验方案会使测量的结果偏大（偏大/偏小/不变）．
（3）小东为了减小小红实验的偏差，重新调整了实验步骤．如图所示是小东重新调整实验步骤顺序之后，在倒出适量盐水后测量的相关操作步骤．请你根据图示操作步骤，帮小东填写如表中空白处．
| 烧杯和盐水 的总质量m/g | 倒出部分盐水后烧杯 和盐水的总质量m1/g | 倒出盐水的 质量m2/g | 倒出盐水的 体积V/cm3 | 盐水的密 度ρ/kg/m3 |
| 117 | 84 | 33 | 30 | 1.1×103 |
电热水壶烧水时将电能转化为水的内能．如图所示是某一型号的电热水壶及其铭牌，将一壶水从20℃加热到80℃共要吸收5.04×105J的热量．
（1）某同学将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左侧的零刻度线，然后调节平衡螺母使指针指在分度盘中央．
（2）实验正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g，将部分水倒入量筒，如图甲所示，测出剩余自来水和杯子的质量，如图乙所示，自来 水的密度为1.01×103kg/m3．
（3）在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，则测出的自来水密度会偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（二）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中．某组同学用同样的滑轮安装了如图丙、丁所示的 滑轮组．实验测得的数椐如表所示．
| 次数 | 物体的重力 G/N | 提升高度 h/m | 拉力 F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率 η |
| 1 | 2 | 0.1 | 1 | 0.3 | 66.7% |
| 2 | 3 | 0.1 | 1.4 | 0.3 | 71.4% |
| 3 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
| 4 | 2 | 0.1 | 1.5 | 0.2 |
（2）分析比较第123次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该增大物体的重力．在第1次实验中，拉力F所做的额外功为0.1J．
（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？不正确．请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断：第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同．
