题目内容

11．在“测量小灯泡的电阻”实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路未连接部分连接好（连线不得交叉）．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于右（选填“左”或“右”）端．
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，通过分折，小宇猜想了一些可能的原因，见表．请根据小宇的猜想，在表中写出对应的电压表或电流表的示数情况．
猜想电压表
示数情况		电流表
示数情况
灯泡断路有无
灯泡短路无有
滑动变阻器断路无无
（3）故障排除后，小宇移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值如表．
实验次数123456
电压/V0.511.522.53
电流/A0.100.160.230.250.26
其中第3次电流表的示数如图乙所示，读数为0.2A．分析数据可知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为10Ω，而且小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐增大（选填“变小”或“变大”），其原因是由于电压越大，灯丝温度升高，电阻变大．

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据电路中的最大电流确定电流表量程，灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端；闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．
（2）掌握短路和断路的特点．断路表示电路断开，电路中无电流，但断开处的电压几乎等于电源电压；短路是电流不经用电器形成了回路，发生短路的用电器不工作，两端电压为零．
（3）在进行电流表的读数时，要确定电流表的量程和分度值．
将额定电压和电流代入公式R=$\frac{U}{I}$计算出电阻．
根据表格中数据计算出各种电压下的电阻比较得出结论

解答 解：（1）电压表应与灯泡并联，由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表电压表量程接0～3V，2.5V灯泡正常工作电流值应小于0.6A，所以电流表可选择0～0.6A的量程，滑动变阻器一上一下接入电路，如图所示：

由于滑动变阻器接了下面右边接线柱和上面左端接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端使其阻值最大．
（2）若小灯泡断路，则电路中无电流，电流表无示数，而电压表之外电路完好，所以相当于将电压表串联在电路中，其阻值很大，根据串分压的知识得电压表的示数几乎等于电源电压；
若小灯泡短路，则小灯泡不发光，它两端的电压为零，而电流表仍有示数．会比原来增大些．
滑动变阻器断路，整个电路断路，灯泡不亮，电流表、电压表都无示数；
（3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以其示数为0.2A．
当电压为额定电压2.5V时，小灯泡的电流为0.25A，此时正常发光，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
由表格中数据知，R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{1V}{0.16A}$=6.25Ω；R3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω；R4=$\frac{{U}_{4}}{{I}_{4}}$=$\frac{2V}{0.23A}$≈8.7Ω；R5=10Ω；R6=$\frac{{U}_{6}}{{I}_{6}}$=$\frac{3V}{0.26A}$≈11.5Ω，分析各数据得，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐增大，原因是电压越大，灯丝温度升高，电阻变大．
故答案为：（1）见上图；右；（2）见下表：

猜想电压表
示数情况		电流表
示数情况
灯泡断路有无
灯泡短路无有
滑动变阻器断路无无
（3）0.2；10；增大；电压越大，灯丝温度升高，电阻变大．

点评 此题是“测量小灯泡电阻”的实验，考查了学生对电流表、电压表的连接及滑动变阻器的应用，同时考查了电流表的读数及电阻的计算．

练习册系列答案
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15．一电动机的额定电压是380V，内部线圈电阻为2Ω，正常工作时线圈电流为10A，则电动机正常工作1min消耗的电能是2.28×105J，产生的热量是多少1.2×104J，转化成的机械能是2.16×105J，电动机的总功率是3800W，热功率是200W，机械功率是3600W．
2．在“探究物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数大小与哪些因素”有关的实验中，如图所示．甲、乙二组同学采用三个体积相同的不同物体，分别用弹簧测力计测出它们在空气中的重力G，然后把三个物体分别浸没在水、酒精中，并记录下此时物体浸没在液体中的深度h和测力计的示数F拉．接着甲组同学还改变了物体浸没在水中的深度h进行实验．所有数据均记录在下表．（已知ρ水＞ρ酒精）
同学液体的种类实验
序号		h
（厘米）		G
（牛）		F拉
（牛）
甲水152.01.0
254.03.0
355.04.0
4105.04.0
乙酒精552.01.2
654.03.2
755.04.2
（1）甲同学由实验序号3、4初步判断：深度h与本实验研究结论的获得无关（选填“有关”或“无关”）．
（2）分析比较实验序号1、2与3（或5、6与7）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：体积相同的不同物体，浸没在同种液体中，弹簧测力计示数随着物体重力的增大而增大．
（3）分析比较实验序号1与5或2与6或3与7的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：同一物体，浸没在不同液体中时，液体密度越大，浸没在液体中时弹簧测力计的示数越小．
（4）请进一步综合分析比较表中的最后两列数据及观察到的现象，并归纳得出结论．
（a）分析比较1、2与3或5、6与7中的数据及观察到的现象，可初步得出：体积相同的不同物体浸没在同种液体中，物体受到的重力与弹簧测力计的示数差值相等．
（b）分析比较1、2与3和5、6与7中的数据及观察到的现象，可初步得出：体积相同的不同物体浸没在不同种液体中，液体的密度越大物体受到的重力与弹簧测力计的示数差值越大．
（5）为了结论更具有普遍性，他们认为还需进一步进行实验，请在表中填入拟进行实验的数据，以完成他们的研究目的．
同学液体的种类实验
序号		h
（厘米）		G
（牛）		F拉
（牛）
甲、乙煤油852/
954/
1055/
19．小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）请将图甲的实物电路连接完整，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大（导线不允许交叉）．
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比．图乙中，阴影区域表示的物理意义是（实验中，所控制的）导体两端不变的电压．
（3）在上述实验中，某同学在读取完电流表示数后，改换成阻值为10Ω的电阻，更换电阻后，在读取电流表示数之前，他应进行的操作是：向左移动滑片，同时眼睛盯住电压表，使电压表示数为2.5V．
（4）若在实验过程中出现电流表有示数而电压表无示数，则电路出现的故障可能是电阻断路．
（5）小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，同小组的同学帮助她分析了实验方案不可行的原因，你认为其原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化．
6．某物理小组的同学用如图所示的装置来研究水的沸腾．从点燃酒精灯加热开始计时，当液体中有气泡上升时，每隔1min记录水的温度如下表所示：
时间/min••
••		11121314151617181920••
••
温度/℃••
••		95969798989898989898••
••
（1）某小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图中A、B所示，则图中A是水沸腾时的情况；
（2）某时刻温度计的示数如右图所示，此时水的温度为91C；
（3）从记录数据可得出的结论是：水沸腾时温度为98℃；根据水的沸点，可判断当时的大气压低于（选填“高于”、“等于”、“低于”）1标准大气压．
16．在做“研究电流与电压和电阻关系”的实验时：
（1）请你在方框中画出该实验的电路图丙．
（2）①电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用了控制变量法．闭合开关前，滑动变阻器应处于阻值最大处，目的是：保护电路．用开关S进行试触，如果电流表指针向左偏转，说明电流表的正负接线柱接反；如果电流表的指针向右偏转超过刻度盘，应换用更大量程．
②如图所示是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电阻不变，电流随电压变化的图象是甲图，表示电压不变，电流随电阻变化的图象是乙图．（填“甲”或“乙”）
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的分别是改变电阻两端电压和保护电路．
（4）实验的结论是：①保持电阻不变时，电流跟电压成正比②保持电压不变时，电流跟电阻成反比．
3．以下是我们前不久做的两个实验：
A．如图甲对碘锤缓慢加热，会看到碘锤内充满紫色碘蒸气，停止加热，会看到锤内壁和顶部出现固态碘．依据整个过程没有液态碘出现现象，判断这种物态变化是固态和气态之间的直接变化．停止加热，温度降低，碘蒸气才能凝华．
B．利用如图乙所示装置探究冰的熔化特点实验．
（1）采用这种“水浴法”加热的优点是冰受热均匀．
（2）应选用颗粒较小（选填“较大”或“较小”）的冰块做实验．
（3）图丙是某同学根据记录的数据绘制的“温度一时间”图象．由图象可知：冰属于晶体（选填“晶体”或“非晶体”），这样判断的依据是熔化过程中，温度不变．

（4）该物体的熔化过程用了10分钟．有何特点？吸热但温度保持不变．
（5）如果将冰块换成石蜡碎块做同样的实验，石蜡熔化过程中所得到的温度-时间图象是否与冰的相同？为什么？不相同；石蜡是非晶体，没有固定的熔化温度．
20．用酒精灯将烧瓶内的水加热沸腾后，水蒸气从细玻璃管口喷出，在离管口稍远处，可以看到雾状的“白气”．这是因为喷出的水蒸气发生了液化现象（填物态变化名称）
1．如图所示是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（　　）
A．t4时刻物体的内能为零B．t2、t3时刻物体内能相等
C．t2时刻物体内能比t3大D．t1时刻物体分子动能比t2时大

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