题目内容

10．小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的部分实验电路．

（1）请你添加一条导线，将图甲所示的实物图补充完整，并使滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大．
（2）闭合开关S1，将开关S2扳向1（选填“1”或“2”），调节滑动变阻器使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1=0.20A．
（3）将开关S2扳向另一端，保持滑动变阻器接入的阻值不变，调节电阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1．
（4）若此时R=7.0Ω，小灯泡的实际功率P1=0.28W．
（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是D．
A．P0=2P1 B．P0=3P1 C．P0=4P1 D．P0=5P1．

分析 （1）滑动变阻器要串联在电路中，且要按“一上一下”的方式接入电路；
（2）先将灯泡与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器使灯泡发光；根据电流表选择的量程和分度值读出此时电流表的示数I1；
（3）再将电阻箱与滑动变阻器串联，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱接入电路的阻值，使电流表的示数仍为I1；
（4）灯丝电阻值与变阻箱相等，根据P=I2R求出小灯泡的实际功率；
（5）由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，根据P=I2R分析额定功率P0的变化．

解答 解：（1）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，使滑动变阻器的滑片P向右移时接入电路的阻值变大，
则应将变阻器滑片左边的电阻连入电路，即将A接线柱与开关右接线柱连接，如图所示：

（2）闭合开关S1，将开关S2扳向“1”，滑动变阻器与灯泡串联，
如图所示，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为I1=0.2A；
（3）将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的滑片位置不变，使滑动变阻器接入电路的阻值不变，
调节电阻箱连入电路的阻值，当电流表示数为I1时，此时电阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为I1时灯丝电阻相同；
（4）灯丝中电流为I1时阻值一定为R，若此时R=7.0Ω，
则小灯泡的实际功率：P实=I12R=（0.2A）2×7Ω=0.28W；
（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，假设灯泡的阻值不变，
则P额=I02R=（2I1）2R=4I12R=4P1．
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，
所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，
则额定功率P0＞P额=4P1，所以最有可能的额定功率值P0=5P1．
故选：D．
故答案为：（1）见上图；（2）1； 0.20；（3）滑动变阻器接入； 电阻箱；（4）0.28；（5）D．

点评 本题考查了用非常规的方法测量灯泡的电功率，实验中没有电压表，利用了串联电路阻值特点，用变阻箱的特点巧妙地获得了灯丝的电阻，进而计算功率，综合性强，难度较大．

练习册系列答案
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（1）在小张所连接的电路中，有两根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向右移动，灯泡亮度变亮；其他的导线不要变动，导线不能交叉）．
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（5）灯泡的功率测量完毕，小张用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象，则小张应选用滑动变阻器R2（选填“R1”或“R2”）．若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为10Ω．
15．如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱休，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处．如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象（　　）
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19．在测定额定屯压为“2.5V”小灯泡电功率（正常发光时电阻约为8Ω）的实验中，电源为两节新干电池．

（1）连接电路时，开关应断开．
（2）请用笔画线将图乙电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，接入电阻变小．
（3）电路连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡短路．
（4）排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是0.75W．
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