在测量小灯泡电功率的实验中.电源电压为4.5V.小灯泡的额定电压为2.5V.小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω.滑动变阻器上标有“20Ω1A 字样.如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路．(1)请你用笔画线代替导线.将图甲中的实物电路连接完整．要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时.连入电路的电阻变大,连线不得交叉．(2)实验中.小聪同学连接� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样，如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）实验中，小聪同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路；
（3）小聪同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动交阻器的滑片P向D（选填：“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小聪同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I一U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．还可以知道灯泡的电阻是变化的，这是因为导体的电阻随温度的变化而变化，这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝容易烧断（选填“容易”或“不容易”）．
（5）空闲之余，小川换用另一个未知电压的新电源又做了几次实验，将小灯泡换成不同的电阻，保持滑动变阻器的滑片在某一个位置不变，得到了如表中的数据，分析数据后有了新的发现：可将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你帮他刻出0.10A处标为50Ω．

次数	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	5	10	15	20	50
电流I/A	0.40	0.30	0.24	0.20	0.10

分析（1）求出灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，根据题目要求确定滑动变阻器的接法，把电流表、滑动变阻器串联接入电路．
（2）闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，与电压表并联的支路之外的电路是完好的，综上可知，故障的原因可能是灯泡断路；
（3）由图示电压表确定其量程与分度值，读出电压表示数；比较电压表示数与灯泡额定电压间的关系，根据串联电路电压的特点和分压原理确定滑片的移动方向．
（4）由图象求出灯泡额定电压对应的电流，然后P_额=U_额I_额求出灯泡额定功率；灯丝的电阻与温度有关，灯丝电阻随温度的升高而增大；开灯瞬间灯丝温度低，电阻小，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$ 判断出开灯瞬间电功率的大小，得出结论；
（5）由表格中任意两组数据，根据变阻器连入电路中阻值不变，利用欧姆定律及串联电路电压特点列方程，计算出滑动变阻器的阻值及电源电压；根据电流值、电源电压计算出总电阻，由串联电阻的特点即可得电阻的阻值．

解答解：（1）灯泡正常发光时电流大约为I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$═0.25A，所以电流表选用0～0.6A的量程，将电流表与灯泡串联，因要求滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，则变阻器的下面应连接右边的接线柱，将滑动变阻器与开关串联在电路中，如下图所示：

（2）闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，与电压表并联的支路之外的电路是完好的，综上可知，故障的原因可能是灯泡断路；
（3）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，低于灯泡的额定电压，要使灯正常发光，应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的阻值，即将滑片向D端滑动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）由图丙可知，当灯的电压为额定电压U=2.5V时，对应的电流I=0.2A，
所以额定电功率：P_额=U_额I_额=2.5V×0.2A=0.5W；
导体的电阻与温度有关，灯丝的电阻随温度的升高而增大，刚开灯的瞬间，灯丝的温度较低，电阻小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时灯泡的电功率较大，容易烧坏灯泡；
（5）由题意可知，此时定值电阻与滑动变阻器串联，且变阻器接入电路的阻值不变，设为R_滑；
由表格中第1、2组数据，根据串联电路电压的规律结合欧姆定律，
利用电源电压保持不变列方程可得：I₁R_滑+I₁R₁=I₂R_滑+I₂R₂，
代入数据可知：0.4A×R_滑+0.4A×5Ω=0.3A×R_滑+0.3A×10Ω
解得：R_滑=10Ω；
则电源电压：U_电源=0.4A×10Ω+0.4A×5Ω=6V；
滑动变阻器的阻值不变，当I₅=0.10A时，电路中的总电阻：R_总=$\frac{{U}_{电源}}{{I}_{5}}=\frac{6V}{0.1A}$=60Ω；
则定值电阻的阻值：R=R_总-R_滑=60Ω-10Ω=50Ω．
故答案为：
（1）见上图所示；（2）灯泡断路；（3）2.2；D；（4）0.5；温度；容易；（5）50．

点评本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、故障的分析、操作过程、额定功率的计算、影响电阻大小的因素及串联电路的规律等知识，综合性较强，有一定难度．

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9．

探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”．
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路连接完整；
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是R₁处断路或滑动变阻器R₂处短路．
（3）排除故障后，将5Ω电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2V时，记下电流表的示数．
（4）在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到右（选填“左”或“右”）端，然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2V时，读出电流表的示数．
（5）继续使用不同阻值的电阻，重复上述操作，分析实验数据可以得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比．
（6）本实验中测量了多种数据，爱思考的冬冬想到：在许多实验中都需要进行多次测量，你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是③（填序号）．
①测物体的长度；②伏安法测定值电阻的阻值；③探究重力大小与质量的关系．

10．如图是物体做直线运动的图象，其中表示同一运动的图象是（　　）

7．一颗高速飞行的子弹射入一木块后停留在木块内，温度升高了，则子弹（　　）

	A．	因为速度变为零，故其内能也变为零
	B．	虽然其温度升高，但其内能可能减小
	C．	因其机械能减小，故其内能减小
	D．	子弹的机械能减小，子弹和木块内能增大