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    5．小红在“测量小灯泡电功率”实验中，有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为U额=2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω，1A”、R2“20Ω，0.5A”和R3“50Ω，0.2A”的滑动变阻器各一个、导线若干．

    （1）请用笔画线代替导线，将如图1的实物电路连接完整．
    （2）小红设计了图2所示的电路，她应选用规格为R2的滑动变阻器（选填“R1”、“R2”或“R3”），该实验中滑动变阻器的作用是改变电压和保护电路．
    （3）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡因接触不良导致不亮，此时电流表无示数，电压表有示数（选填“有”或“无”）．
    （4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U-I图象如图3所示，小灯泡的额定功率为0.625W．
    （5）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是灯丝电阻受温度的影响（或温度越高电阻越大）．
    （6）在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．步骤如下：
    ①按照如图4所示的电路图正确连接实物电路；
    ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.25A时，灯泡正常发光；
    ③断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；
    ④小灯泡额定功率的表达式为P额=U额I（或2.5V×I）．
    （7）小红完成“测量小灯泡的电功率”的实验后，继续分别用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．她依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω接入电路中，调整滑动变阻器滑片，使电压表的示数不变．得到如图5所示的电流I随电阻R变化的图象，小红控制电压表的示数为2.5V不变．从而得出：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

    分析 （1）根据滑动变阻器的接法、电压表的接法、根据灯泡的额定电压判断电压表的量程；
    （2）根据欧姆定律求出灯正常发光时的电流大小，由串联电路电压和电流的规律，求出滑动变阻器连入电路中的最小阻值，确定变阻器的规格；变阻器在电路中的基本作用；
    （3）小灯泡因接触不良导致不亮，电路无电流，灯泡两端有电压；
    （4）由图3，根据额定电压电压下对应的电流大小，求小灯泡的额定功率P额=U额I；
    （5）灯丝的电阻随温度的变化而变化；
    （6）在没有电压表的情况下，定值电阻R和电流表相当于电压表；将电流表与R串联，再与灯并联，首先使通过R的电流为0.25A，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯正常发光，
    保持滑片的位置不变，将电流表与灯串联，因电路的连接没有改变，各元件两端的电压不变，读出电流表示数即灯正常发光的电流，根据P额=U额I求小灯泡的额定功率．
    （7）由图象知，电阻两端的电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；根据电流与电阻的关系得出结论．

    解答 解：（1）滑动变阻器按“一上一下”接且和灯泡串联，电压表与灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0-3V，电路如图所示：

    （2）灯的额定电压为2.5V，据欧姆定律知，灯正常发光的时的电流约为I=$\frac{{U}_{L}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，由串联电路电压的规律，变阻器要分去U滑=6V-2.5V=3.5V的电压，滑动变阻器的阻值至少为R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω．根故应选用R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器；
    变阻器的基本作用是保护电路，因测量小灯泡在不同电压的电功率，所以，本实验中滑动变阻器还有改变灯两端的电压的作用；
    （3）小灯泡因接触不良导致不亮，电路是断路，电流表无示数，电压表仍和电源相连，仍然有示数；
    （4）由图3知，当灯电压为2.5V时对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W；
    （5）因灯丝的电阻随温度的变化而变化不是一个定值，所以，由图3发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是灯丝温度；
    （6）②小红增加了一只10Ω的定值电阻R，因当电流表示数为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，R两端的电压一定为2.5V，
    根据并联电路电压的特点，灯的电压为2.5V，灯一定正常发光，所以，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.25A时，灯泡正常发光；
    ③断开开关，保持变阻器滑片P的位置或变阻器接入电路的阻值不变，将电流表改接在所在灯支路中，此时电路的连接关系没有改变，只是电流表由原来测通过R的电流变为测通过灯的电流I，R与灯两端的电压与变阻器的电压均保持不变，灯仍正常发光，通过灯的电流I即为灯正常发光时的电流大小．所以，断开开关，保持滑动变阻器滑片P的位置（或滑动变阻器接入电路的阻值）不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；
    ④小灯泡额定功率的表达式为P额=U额I（或2.5V×I）．
    （7）由图象知，电阻两端的电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
    由图象知，在电压一定时，电流与电阻成反比．
    故答案为：（1）见上图；（2）R2；  改变电压和保护电路；（3）无； 有；（4）0.625；（5）电阻受温度的影响（或温度越高电阻越大）
    （6）②0.25；③滑动变阻器滑片位置； ④U额I（或2.5V×I）；（7）2.5；导体中的电流与导体的电阻成反比．

    点评 本题测量小灯泡电功率，考查器材的选择、常见故障的分析、影响电阻大小的因素等知识及设计实验方案的能力，有一定难度．

    练习册系列答案
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    B．乙图说明电流周围存在磁场
    C．丙图是电动机工作原理示意图
    D．丁图是有金属外壳的家用电器使用的插座

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    主要参数
      额定电压：220V
      频率：50Hz
      额定功率：1210W
      容量：1.5L

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     阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102
    已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，求：
    （1）汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少焦？
    （2）汽车邮箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？

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    17．下列有关现象与光学知识对应错误的是（　　）
    A．茂密树林底下常能看到圆形光斑--光的直线传播
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    C．潭清疑水浅--光的反射
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    （1）为完成实验，请用笔画线代替导线，将甲图连接完整．
    （2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，故障原因可能是：定值电阻断路
    （3）排除故障后进行测量，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，根据实验数据可得R2=4.8Ω．电路中使用滑动变阻器的目的除了保护电路外，还有：改变待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多次测量求出平均值以减小测量误差
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