题目内容

3．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，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）．

（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（2）为了能够顺利完成实验探究，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．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（3）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到A（选填“A”或“B”）端．
（4）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是2.2 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向B（选填“A”或“B”）端移动．
（5）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示）．分析图象可知：
①小灯泡的额定功率为0.625 W．
②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受温度 变化的影响．
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是实际电功率太小．
（6）完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图象，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示．请根据电路图将实验步骤补充完整：
①闭合S1，断开S2，移动滑片P，使电流表的示数为0.25A
②断开S1，闭合S2，读出电流表的示数I
表达式：Rx=$\frac{2.5V}{I-0.25A}$．

分析 （1）根据灯泡正常发光电流选择电流表量程，串联接入电路中；
（2）由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入的阻值，从而确定变阻器的规格；
（3）闭合开关前，滑片应该打到最大阻值处；
（4）电压表测灯泡电压，读出电压表示数，根据串联电路特点和欧姆定律判断滑动变阻器的滑片移动方向；
（5）当灯泡电压达到额定电压时灯泡正常发光，由图象读出灯泡电压2.5V时的电流，根据P=UI计算额定功率；灯丝电阻受温度影响．同时灯泡亮度由实际功率决定．
（6）闭合S2，断开S1，R1与灯并联，移动滑片使灯正常发光；保持滑动变阻器P的位置不动，闭合S1，断开S2，使电流表测干路中的电流，则可知此时灯正常发光的电流，灯的电阻可求．

解答 解：（1）通过灯泡的电流是：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表应使用0-0.6A量程，串联接入电路中，如图所示：
；
（2）测量小灯泡的电功率实验中，L与滑动变阻器串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，
由（1）知灯泡正常发光时电路中电流约为：I=0.25A，由串联电路特点可知：
I=IR=IL=0.25A，
此时变阻器连入阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω，
所以应选择滑动变阻器的规格为50Ω 0.5A；
（3）闭合开关前，滑片应该打到最大阻值处，故应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到A端；
（4）电压表测量灯泡的电压，电压表量程0-3V，分度值0.1V，由图知电压表示数为2.2V，即灯泡两端的电压为2.2V，要使灯泡两端电压由2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻减小，滑动变阻器连入电路的部分减小，滑片向B端移动；
（5）①当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由丙图象此时灯泡的电流为0.25A，
所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
②由图象可知，灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的，原因是灯丝电阻受温度的影响．
③根据灯泡的亮度由实际功率决定，当灯泡两端电压小于0.5V时，灯泡实际功率非常小，不能看到灯泡发光；
（6）①开关S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数为0.25A；
②开关S1断开，S2闭合，保持滑动变阻器滑片不动，读出电流表示数I；
根据图象丙，当通过灯泡电流为0.25A时，灯泡两端电压U=2.5V，由并联电压规律Ux=U灯=2.5V，当开关S1断开，S2闭合时，电流表测总电流，由并联电流规律Ix=I-0.25A，
Rx=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{2.5V}{I-0.25A}$．
故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）A；（4）2.2   B；（5）①0.625； ②温度；③实际电功率太小；（6）②断开S1，闭合S2，读出电流表的示数I；$\frac{2.5V}{I-0.25A}$．

点评 本题则量小灯泡的电功率，考查电路的连接、器材的选用及从图象获取有效信息的能力和设计实验方案的能力，综合性强，难度较大．

练习册系列答案
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11．如图所示的四个实例中，目的是为了减小压强的是（　　）
A．
      用刀切苹果		B．
用很细的钢丝切肥皂
C．
注射器针头做得很尖		D．
书包带做的很宽
14．在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路图（小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）．

（1）请你按图甲的电路图，在图乙的实物电路中，用笔画线代替导线，将电流表正确连入电路．
（2）若电流表正确接入图乙电路，闭合开关前某同学发现电路有一处错误，这个错误是滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路．改正错误后，闭合开关，将变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，则变阻器接入电路的接线柱是BC（选填“AD”或“BC”）．
（3）测量过程中，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为1.52W．
（4）实验过程中，若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡不亮（选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为4.5V．
（5）另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，检查后发现电路连接正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①连接电路时，开关没有断开；
②开关闭合前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处．
11．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示．

次数电压表示数U/V电流表示数I/A灯泡亮度
11.500.32发光微弱
22.000.38较暗
32.50正常发光
43.000.46很亮
（1）闭合开关前，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．
（2）连接电路时，开关应该断开．
（3）闭合开关，移动变阻器的滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是灯泡短路．
（4）经检查电路连接正确后，小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为0.42A，小灯泡的额定功率为1.05W．
（5）从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而增大（“增大”或“减小”），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随温度升高而增大．
18．一电阻两端电压为10V时，通过它的电流为0.2A，则这段导体的电阻是？把这段导体两端的电压降低为5V，通过它的电流为？
8．戴眼镜的人从温度较低的寒冷室外进入温暖的室内，镜片上会蒙上一层水雾，这是室内的水蒸气遇到温度较低的镜片放热液化而附着在镜片上的．烧红的铁块放入冷水中时会升腾起一团“白气”，这个过程所包含的物态变化是先汽化再液化．
15．正在发声的音叉接触水面时会溅起水花，这个现象表明发声体在振动；钢琴和笛子不可能发出相同的音色，声音的利用非常广泛，例如：人们利用声音能传递能量的原理来清洗钟表等精密机械．中考考场附近禁止机动车鸣笛，这是从声源处控制噪声．
12．如图所示，F、F′为凸透镜的焦点，P、P′到凸透镜的距离均为2倍焦距，图中烛焰在光屏上成像的特点是倒立、等大的实像；若把蜡烛移到P与Q之间，调整光屏位置后，在光屏上得到的像的大小将会变小（选填“变大/变小/不变”）；若把蜡烛移到P与F之间，应将光屏向远离凸透镜的方向移动才能接到清晰的像．
13．如图所示电路，电路两端电压保持不变，R1=2R2，当开关S1、S2断开时，R1与R3两端电压之比U1：U3=3：2，若将S1、S2闭合，则通过R2、R3的电流I2、I3之比I2：I3=4：3．

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