题目内容

15．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．
（2）在闭合开关前，应该把滑动变阻器的滑片P调到A（A/B）端．该同学在开关闭合后，发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元件完好，为了能使小灯泡发光，下一步应进行的操作是C
A．更换一相同规格的小灯泡      B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）然后正常进行实验，有关记录在下表中：
①该同学观察到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮．你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？灯的实际功率越大，灯越亮（写出一条即可）．
实验次数123
电压（V）2.201.502.50
电流（A）0.220.16
②由于粗心大意，该同学没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．则灯泡的额定功率＜0.625W（＞/＜/=），原因是灯丝温度越高，灯丝电阻越大．
（4）该同学在实验中进行了3次测量，其测量的目的是A
A、找普遍规律    B、求平均值减少误差   C、都对．

分析 （1）电压表与灯泡并联，根据灯泡的额定电压确定其量程；计算出小灯泡正常发光时的电流，确定电流表的量程；
（2）闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
灯泡不亮，可能是灯泡短路、或断路或灯泡的实际功率太小，然后根据电压表、电流表的情况确定晶体的原因；
（3）①计算出灯泡的电功率，得出灯泡亮暗与实际电功率的关系；
②因为灯泡电压增大，灯泡亮度增大，灯丝温度升高，灯丝电阻随电压的增大而增大．
正常发光时的电阻大于第一次实验时的灯丝电阻，即：R＞7.9Ω；根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知计算出的额定功率偏大还是偏小；
（4）实验中为了得到普遍性的规律，得出灯泡的亮暗与实际功率的关系，测量了多组数据．

解答 解：（1）电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程应选择0～3V；
小灯泡正常发光时的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，电流表选择0～0.6A量程，如图所示：

（2）滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至左端的A接线柱，使其阻值最大；
电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，是因为灯泡的实际电功率太小造成，所以应减小滑动变阻器的阻值，观察灯泡是否发光，C正确；
（3）①灯泡的电压越大、电流越大，则P=UI可知，灯泡的电功率越大，由已知条件知，灯泡的亮度越大，说明灯泡的亮暗决定于灯泡的实际功率；
②第一次灯泡两端的电压较低，灯泡的实际功率较小，所以温度较低，此时灯泡的电阻较小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算额定功率时，代入的电阻值偏小，所以所得电功率偏大；
（4）实验中为了使结论更具普遍性，应多测几组数据进行分析．
故答案为：
（1）见上图；（2）A；C；
（3）①灯的实际功率越大，灯越亮；＜；灯丝温度越高，灯丝电阻越大；
（4）A．

点评 此题是测量灯泡的电功率实验，考查了电路的连接、电路故障的分析、滑动变阻器的使用、灯丝电阻与温度的关系，这些都是实验中容易忽略的问题，难度较大．

练习册系列答案
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3．要测定一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．
（1）按电路图连接实物电路．
（2）电路接通后，移动变阻器滑片P，小灯泡始终不发光，电压表始终没有示数，电流表的示数随滑片的移动而变化．导致这种现象可能的原因：灯泡断路．
（3）小灯泡正常发光时，电流表指针的位置如图所示，则通过小灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率是0.65W．
10．小静想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关．于是他找来了额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示甲的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整．
（2）若小静连接电路后闭合开关，灯L1很暗几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的A、B．（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小静排除故障后，按图所示的电路继续进行实验：闭合开关，滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数电压/V电流/A实际功率/W电阻Ω
11.6O．20O．328.00
22.5O．24O．601O.42
32.8O．26O．731O．77
（4）小静注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的结论是小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮．灯L1的额定功率是0.60W．
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变电压表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似．若该电表的另一个量程已损坏，在不添加任何器材的情况下，请在图丙方框内画出能测量小灯泡L2额定功率的实验电路图．
（6）小静在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”这种说法错误的原因是他忽略了温度对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系．”你认为这种说法正确（选填“正确”或“错误”）．
20．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．

（1）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用B．
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器       B．“20Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（3）连接电路时，开关应断开，同时将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到A端（选填“A”或“B”），最后接入电路中的电路元件是电源．
（4）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是灯泡断路．
（5）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，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端移动（选填“A”或“B”）．
（6）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示．分析图象可知：
①该小灯泡正常发光时的额定功率为0.5W．
②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受温度变化的影响．
7．某同学用如图甲所示的装置，探究杠杆平衡条件．

（1）为了方便测量力臂，应将杠杆调至水平位置平衡．调节时若杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向右端调节．
（2）探究过程中，在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态．根据多次测量的力和力臂F、L数据，画出F和L的图线如图乙，由图乙可得出杠杆平衡条件是F与L成反比．根据杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是3.2dm．
4．打雷时雷声和闪电是同时发生的，但我们总是先看见 闪电，后听到雷声，原因是光在空气中的传播速度大于声音在空气中的传播速度（选填“小于”、“大于”或“等于”）；雷声是由空气振动产生的；当人看见闪电3s后听到雷声，则人与闪电处的距离大约为1020m．
5．下面是婷婷同学设计的探究“光的反射定律”和“平面镜成像特点”的实验过程．
入射角15°30°60°
反射角15°30°60°
（1）如图所示，为了探究“光的反射定律”，晓婷将一张白纸B放在水平桌面上，将一个平面镜A垂直白纸放置，用激光手电贴着B（选填“A”或“B”）照射，并记录下了反射角和入射角的度数如上表．通过表格中的数据可得到的结论是光反射时，反射角等于入射角．
（2）为了探究“平面镜成像特点”她将平面镜换成了透明的玻璃板，并取来了两个完全相同的蜡烛．在实验过程中，随着蜡烛的燃烧变短，蜡烛的像与用来找像的蜡烛部分重合（选填“完全重合”或“部分重合”）．此时所成的像与物大小相同（选填“相同”或“不相同”）．

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