题目内容

7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是小灯泡断路（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向A（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察电压表（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.6W；此时小灯泡的电阻约为10.4Ω．
（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于20Ω．

分析 （1）根据电路图连接实物，特别注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法，注意滑动变阻器的接法要一上一下．
（2）灯泡不亮说明某处断路或灯短路，电压表有示数，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，说明灯泡断路，电流表无示数说明是某处断路或电流表短路．
（3）根据串分压的知识进行分析，在串联电路中，电阻越大分得的电压越多．在进行电流表的读数时，注意量程和分度值．将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率．
（4）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路，先将串联的元件连接好，最后将电压表并联在灯泡两端．小灯泡的功率很小，所以电流很小，电流表可选择0～0.6A的量程；小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0～3V的量程．如图所示：

（2）①灯泡短路，灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；
②灯泡发生断路，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表的示数为0，符合题意；
③变阻器断路，电流表和电压表都无示数，不符合题意．
（3）根据已知条件，电压表示数为1.8V，说明小灯泡两端的电压太小，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应向A端移动滑片，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V．
根据丙图，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，其读数为0.24A，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.4Ω．
（4）电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为40欧姆，因此定值电阻最大阻值为20欧姆．
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）A；电压表；0.6；10.4；（4）20．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、实验注意事项、电表读数、求灯泡功率等问题，连接电路图时要注意电表量程的选择；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．

练习册系列答案
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19．2016年3月20日上午，2016长安汽车重庆国际马拉松赛在重庆市南滨路举行，本次比赛提供了高档直播轿车--长安沃尔沃S80L．如图所示，轿车静止于水平地面，整车质最为1600kg，轮胎与地面的总的接触面积为800cm2，已知轿车在南滨路某水平路段匀速直线行驶了 500m耗时 20s．
求：（1）轿车对水平地面的压强；
（2）轿车这段时间内发动机输出功率为40kW，求轿车在该20s内所做的功；
（3）求轿车在该20s内的牵引力有多大．
20．小明同学制作了直接测量液体密度的“密度天平”．其制作过程和原理如下：
如图甲所示，选择一根长杠杆，调节右端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；在左侧离支点10cm的位置用细线固定一个质量为110g、容积为50ml的容器．右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）．
（1）调节杠杆平衡时，发现杠杆左端下沉，须将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节；测量液体时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度．
（2）该“密度天平”的“零刻度”应标在支点O的右侧22 cm处；
（3）若测量某种液体密度时，钩码在距离支点右侧30cm处，则此种液体的密度为0.8g/cm3．
（4）若此“密度天平”的量程不够大，应采用增加杠杆的长度（或增大钩码的质量）方法增大量程．
【拓展】若杠杆足够长，用此“密度天平”还可以测量固体的密度．先在容器中加满水，再将待测固体轻轻浸没在水中，溢出部分水后，调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，测出钩码离支点O的距离为56cm；用量筒测出溢出水的体积如图乙所示，待测固体的体积为20cm3．则此固体的密度为7g/cm3．（已知ρ水=1.0g/cm3）
15．实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电压表两只、开关一个、电阻箱（电路图符号 ）一个，定值电阻一个和导线若干．小明想利用实验桌上的这些器材，设计一个实验证明：“并联电路中各支路两端电压相等”．
（1）请根据上述要求帮助小明在虚线框中画出实验电路图；
（2）请写出主要实验操作步骤．
2．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用了如下器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为10Ω），最大阻值为40Ω的滑动变阻器，学生电压表、电流表各一个，开关一个和导线若干．并连接了如图甲所示的电路：

（1）该实验的原理是P=UI．
（2）小明检查电路时，发现只有一根导线连接错误，请你帮他在连接错误的导线上打“×”，然后在图中补画出一条正确的连线（注：只有一根导线连接错误）．
（3）若没有发现错误，闭合开关S后电压表示数为6V．
（4）小明在用正确电路进行实验中，看到电压表的示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向A（选填“A”或“B”）端移动滑片P，当灯泡L正常发光后，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．
（5）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡L换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成该实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于20Ω．
12．小明用如下器材测量小灯泡的电功率：新干电池2节、额定电压为2.5V和3.8V的小灯泡各一只、开关、滑动变阻器、电流表和电压表各一个、导线若干．
（1）小明设计了如图1所示的实验电路图，则电路图中a处应是电压表，b处应是电流表．
（2）若要测量小灯泡的额定功率，根据现有实验器材只能选择额定电压为2.5V的小灯泡进行测量．
（3）正确选择小灯泡后，将其接人电路中，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片到图中位置时，电压表的示数为2V，电流表的示数如图2所示，则此时小灯泡的功率为0.6W；
（4）为了测量小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器的滑片从图13中所示的位置向左（选填：“左”或“右”）移动．
19．如图甲所示，是测量小灯泡电功率的实验，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求：滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大．
（2）某次实验，电压表示数如图乙所示，欲使小灯泡正常发光，则滑动变阻器的滑片向D（填“C”或“D”）端滑动．
（3）实验测量数据如表所示，则小灯泡的额定功率为0.7W．
数据序号1234
发光情况较暗较亮明亮特亮
电压1.32.12.53.0
电流0.210.260.280.31
电功率0.270.550.93
（4）实验中通过改变滑动变阻器滑片的位置进行了多次实验，其目的是探究小灯泡的电功率与其两端电压的关系．
16．1840年，英国物理学家焦耳发现：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．
17．小帆在练习使用弹簧测力计测物体重力时，她先将测力计竖直放置，反复几次轻拉挂钩后，测力计的指针位置如图甲所示．

（1）此测力计的量程是0～5N．
（2）在老师的指导下，小帆调整好了测力计，将某物体悬挂好，物体静止后，指针指在如图乙所示的位置，此时物体的重力G=2.6N．
（3）小娟想要探究弹簧测力计的原理，除了需要如图丙中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是刻度尺．进行实验后记录数据如表，表中明显错误的数据是第4次实验．
实验次数1234567
拉力（钩码总重）F/N0123456
弹簧伸长量△L/cm00.40.81.71.62.02.4
（4）由图象可知，弹簧测力计的原理是：在一定范围内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比．
（5）若将两根同样的弹簧并排使用，更难（选填“易”或“难”）拉伸，则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程大（选填“大”或“小”）．
（6）选取A、B完全相同的两根弹簧，将A弹簧左端固定在墙上，用大小为F的力拉A的右端；在B弹簧左右两端均施加大小为F的拉力，当两根弹簧都水平静止时（如图丁），此时弹簧的长度LA等于LB（选填“大于”“等于”或“小于”）．

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