题目内容

15．“测小灯泡电功率”实验，选图甲器材，电源电压为6V，小灯额定电压2.5V（灯丝电阻约12Ω）．

（1）为顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选B
A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器      B．“50Ω  0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图1所示的实物电路连接完整．
（3）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图2所示，其读数是2.2V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向B（选填“A”或“B”）端移动．
（4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图3）．分析图可知小灯额定功率为0.625W．
（5）完成上述实验后，老师请同学们思考：如果电流表坏了，再增加一个开关和阻值为R0的定值电阻，还能测出小灯泡的额定功率吗？如图4是同学们设计的四个电路，你认为可行的是B．

分析 （1）求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器．
（2）测灯泡电功率时，要测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流，由已知确定电表的量程，从而连接实物；
（3）为测量小灯泡的额定电功率，应增大灯泡两端电压，根据分压原理判断滑片的移动方向；
（4）根据图象找出额定电压下的电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（5）没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率．

解答 解：（1）由题灯泡正常发光电路中电流约为：I=ULRL=2.5V12Ω=0.21A，
此时变阻器两端电压U变=U-UL=6V-2.5V=3.5V，变阻器连入阻值R=U变I=3.5V0.21A=16.7Ω，故应选“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）测额定电压为2.5V灯泡电功率时，要测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流，电压表与灯泡并联，使用0-3V量程；电流表与灯泡串联，由（1）电流表使用0-0.6A量程，实物连接如图所示；

（3）电压表示数为2.2V，为测量小灯泡的额定电功率，应增大灯泡两端电压，即要减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，需减小变阻器连入阻值，由图滑片应向B移动；
（4）由图象知当小灯泡正常发光时电压为2.5V，电流是0.25A，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于2.2V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率，图B中只闭合S1，调节滑动变阻器使电压表的示数等于2.5V，断开S1，闭合S2，滑片不动，电压表测电源电压，然后得出定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率，故选B．
故答案为：（1）B；（2）如上图所示：
（3）2.2；B；（4）0.625；（5）B．

点评 本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器的选择及调节、求功率；连接实物电路图时要注意电表量程的选择．

练习册系列答案
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9．小阳同学利用如图所示的滑轮组做探究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”的实验．实验数据记录如表．
序号钩码总重G/N钩码上升高度h/m测力计拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%
120.10.80.383.3
250.11.80.392.6
380.12.80.3
（1）在实验过程中，小阳应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
（2）请你计算出第三次实验滑轮组的机械效率为：95.2%（保留一位小数）．
（3）根据实验数据可得：使用同一滑轮组提升重物时，被提升物体所受重力越大，机械效率越高．
10．如图所示电路，闭合开关后，灯泡发光，电源电压U和灯泡电阻RL保持不变，各电表均有示数，滑动变阻器的最大阻值为R1，则下列说法中正确的是（　　）
A．滑片移至最右端时，电路中电流I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{1}}$
B．滑片P右移→RP↑→R↑=RL+RP→I↓=$\frac{U}{R}$→UL↓=IRL→UP↑=U-UL→电压表V2示数增大
C．滑片移至最右端时，R1两端的电压U1的求解思路是U1=R1I1→I1=I→I=$\frac{U}{R}$→R=RL+R1
D．当RP=RL时，PL=I2RL=（$\frac{U}{2{R}_{L}}$）2RL=$\frac{{U}^{2}}{4{{R}_{L}}^{2}}$RL=$\frac{{U}^{2}}{4{R}_{L}}$
3．某实验小组的小武同学用图所示的器材测量小灯泡电功率．已知待测小灯泡额定电压为3.8V．

（1）请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再重新画线把它改正．
（2）小武先测得灯泡两端电压为3.5V和3.8V时的小灯泡电功率分别为1.05W、1.18W．当他第三次实验时，小灯泡两端电压为4.5V，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为14Ω，小灯泡的额定功率为1.18W．
（3）实验结束后，同组的李芳同学对实验室的吊扇产生了兴趣．她发现实验室内只有6个相同规格的吊扇在最高档工作，然后查找到实验室门口进户线上的电能表，它标着“3000revs/（kW•h）”字样．它的意思是：6个吊扇（填写用电对象）每消耗1kW•h时的电能，电能表上的转盘转过3000转．她观察1min后，电能表的转盘转了30转，则每个吊扇的实际功率是100W．
10．如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1时电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2后，电流表的示数为0.45A，求：
（1）电源电压；
（2）通电1min电流通过R2所做的功．
20．在“测量盐水密度”的实验中，实验用砝码盒中配备有100g、50g、20g、10g、5g的砝码．请填写下列空格：
（1）调节天平前应将游码移到标尺的0刻度线处，然后调节平衡螺母，使横梁平衡．
（2）小明同学进行了下列实验操作：
A．将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；
B．用天平测出烧杯和盐水的总质量ml；
C．用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；
以上操作的正确顺序是：BAC（填字母代号）．
（3）小明测量烧杯和盐水的总质量m1时，估计盐水和烧杯的总质量在150g左右．加砝码时，用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下50g的砝码，试加其它砝码，同时调节游码．
（4）如图是小明同学在实验操作过程中的情况．他的错误是：测量中不能调平衡螺母．
（5）另一同学想测出某品牌牛奶的密度，为此他利用实验台上的弹簧测力计、空饮料瓶、水、细线等物品来测量．其操作步骤是：
①用弹簧测力计测出空饮料瓶的重力G1；
②在空饮料瓶中装满水，用弹簧测力计测出瓶和水的总重力G2，计算水的体积V=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$（用测出物理量的字母表示，水的密度ρ水已知）；
③在空饮料瓶中装满牛奶，用弹簧测力计测出瓶和牛奶的总重力G3；（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）
④计算牛奶密度ρ=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ水．（用测出的物理量的字母表示）
7．如图所示，将一底纹间隔相同且质量分布均匀的圆盘O挂在铁架台上，（忽略轴心摩擦）在P点处挂上3个质量相等的钩码，为了使圆盘能够重新平衡，下面的方法不可行的是（　　）
A．在A处挂3个钩码B．在B处挂3个钩码C．在C处挂2个钩码D．在D处挂1个钩码
4．一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（　　）
A．0.25 WB．1.75 WC．0.75 WD．1 W
5．如图所示是某型号水陆两用坦克，总质量约为20t，配备的是额定功率为400kW的柴油发动机．坦克在水中以最大速度匀速行驶时，10min内行驶3km．
（1）若该水陆两用坦克停在水平地面上时对地面的压强是5×104Pa，求履带的着地面积为多少？（g=10N/kg）
（2）当在水中以最大速度匀速行驶时，坦克受到的阻力是多大？
（3）若该坦克在水中以最大速度匀速行驶10min需要消耗20kg柴油，求该机的效率是多少？（柴油的热值为3×107J/kg）

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