题目内容

4．小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．图甲是小强没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整．
（2）连接电路时，开关应断开．小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡处断路．
（3）小强排除故障后闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移动到某一点时，电压表示数如图乙所示，为2.2V；如果要使灯泡正常发光，应将滑片P向端滑动右（选填“左”或“右”）．
（4）在实验中，小章同学发现当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，测量的小灯泡电阻也相应减小，造成这一变化的合理解释是D
A．导体电阻与导体两端的电压有关；
B．根据欧姆定律，电流一定时，导体的电阻与电压成正比；
C．电压减小时，通过小灯泡的电流不变，电阻变小；
D．电压减小时，小灯泡亮度变暗，温度变低，电阻变小．
（5）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图丙所示的U-I图象．根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是10Ω．

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表的量程，将电压表并联在灯泡两端．
（2）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）电压表示数小于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器，增大灯泡电压，根据电路图确定滑片的移动方向．
（4）影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积和温度；对大多数导体来说，温度越高，电阻越大．根据图乙读出灯泡正常发光时，灯泡的额定电流，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率，；
（5）根据图乙读出灯泡两端电压为1.5V时对应的电流，然后根据R=$\frac{U}{I}$求出小灯泡此时的阻值．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：

（2）连接电路时，开关应断开，灯泡不亮，故障可能是电路断路，也可能是灯泡短路；
电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此故障为灯泡断路．
（3）由图乙可知，电压表示数为2.2V，小于灯泡额定电压，由电路图可知，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端电压变大．
（4）温度影响导体电阻阻值的大小，对大多数导体来说，温度越高，电阻越大．
当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，实际电功率减小，温度降低，所以测量的小灯泡电阻也相应减小．
（5）根据图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.15A，故此时灯丝的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
故答案为：（1）电路连接如上图所示；（2）断开；灯泡处断路；（3）2.2V；右；（4）D；（5）0.5W；10Ω．

点评 本实验考查了电压表量程的选择、实物电路的连接、根据图象得出有用信息的能力以及灯丝的电阻与温度的关系；由I-U图象找出电压对应的电流，熟练应用欧姆定律和功率计算公式的应用是正确解题的关键．

练习册系列答案
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C．
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时间iPhone4S三星i9300
32秒跳出关机界面正常待机
3分18秒黑屏，闪光灯自动打开正常待机
6分25秒黑屏，闪光灯亮闪光灯打开
8分01秒黑屏，闪光灯亮闪光灯关闭
19分29秒黑屏，闪光灯亮黑屏
型号iPhone4S型号i9300
电池
容量		1420mAh电池
容量		2100mAh
输出
电压		4V输出
电压		4V
（1）针对两款手机入水后闪光灯均自动打开的现象，你认为可能的原因是水是导体，在开关处连通了电路，使闪光灯打开．
（2）大米在实验中所起的作用相当于干燥剂．
（3）假若在水中的三星手机电池因遇水发生短路，电池总能量的84%转化成内能，而这些内能全部被水吸收，那么可使池水温度升高0.06℃．（池水质量100千克，水的比热4200J/（kg•℃），不考虑其他散热情况．
9．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明和小强同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω．
（1）该实验的原理公式为P=UI；小明在连接电路时应先把开关断开．
（2）请用笔画线代替导线，按照图1甲所示的电路图，将图1乙中的实物电路连接完整．
（3）为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则A（填序号）．
A．只能选择4.5V的电源　　　　　
B．只能选择6V的电源
C．两电源均可选用　　　　　　　　　　
D．须将其变成10.5V的电源使用
（4）小明正确连接好电路，闭合开关后，发现灯泡不发光，电压表的示数等于电源电压，则故障的原因可能是灯泡断路（选填“短路”或“断路”）．
（5）小明排除故障后，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图1丙所示，其值为0.28A，小灯泡的额定功率为0.7W．
（6）小强的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R0的定值电阻R和若干个开关，小强重新设计了如图2所示的电路，在不改变该电路连接的情况下，也能正确测出小灯泡的额定功率．正确连接电路后，接下来的实验步骤是：
①闭合开关S和S1，断开S2，移动滑片P至某一位置，使电压表示数为2.5V②保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的示数为U2；，③出小灯泡额定功率的表达式P=2.5V×$\frac{{U}_{2}-2.5V}{{R}_{0}}$．
16．小明用如图甲所示的电路图，测量未知定值电阻Rx的阻值．

（1）实验开始前，滑动变阻器的滑片P应置于B（填“A”或“B”）端．
（2）小明闭合开关后，电流表和电压表都有示数，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表和电压表的示数都保持不变，可能的原因是把滑动变阻器下方的两个接线柱同时接入电路．
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片P到不同位置时，分别测出通过电阻Rx的电流和对应的电压值，作出了如图乙所示的“U-I”图象，由图象可得Rx=10Ω．
（4）同组的小华将定值电阻Rx换成额定电压为3.8V的小灯泡来“测小灯泡的额定功率”．于是他调节滑动变阻器的滑片P使灯泡两端的电压为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则电路电流是0.3A，小灯泡的额定功率是1.14W．
（5）小华在实验过程中还发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，这说明灯泡的亮度取决于它的实际功率．
（6）完成实验后，小华还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，他选用两个电阻R1、R2（R1≠R2），设计的电路图如图丁所示．小华分别用电压表测出了R1、R2两端的电压．请你判断：通过以上操作，他能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗？不能（填“能”或“不能”），你判断的依据是：因为该电路设计错误，无法控制电阻两端的电压相同．
13．在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用，城墙外的护城河上安装的吊桥装置就是一个例子，如图所示．请画出吊桥受到的重力G、吊桥被拉起时的动力臂l1及阻力臂l2．（设吊桥的桥板质地均匀）
14．阅读短文，回答文后的问题．
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（1）硫酸铜溶液与水起初有清晰的分界面，这是因为它们具有不同的D
A．重力  B．质量  C．体积  D．密度
（2）清晰的分界面逐渐变模糊是扩散现象，说明分子在永不停息的无规则运动．
（3）从烧杯乙比烧杯甲变化快可以得到的结论是温度越高分子的无规则运动就越剧烈．

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