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    11．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．
    （1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
    （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮），并在虚线框内画出电路图．
    （3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是灯泡短路．
    （4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为 0.38A，小灯泡正常工作时的电阻是10Ω．
    （5）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
    ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为3.8V
    ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U
    ③小灯泡额定功率的表达式为P额=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$（用已知量和测量量表示）

    分析 （1）测灯泡电阻的实验原理是欧姆定律．
    （2）由滑片向左移动灯泡变亮可知电路中的电流应变大，根据变阻器的使用即可应将变阻器滑片右边的电阻连入电路，据此连接实物图，画出电路图．
    （3）常见电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
    （4）由图示电流表读出其示数，然后由R=$\frac{U}{I}$求出灯泡阻值．
    （5）由丙图可知：没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率．

    解答 解：（1）测出灯泡电压U与通过灯泡的电流I，由R=$\frac{U}{I}$可以求出灯泡电阻．
    即伏安法测灯泡电阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$．
    （2）测灯泡电阻实验，变阻器应串联在电路中，由滑片向左移动灯泡变亮可知电路中的电流应变大，根据变阻器的使用即可应将变阻器滑片右边的电阻连入电路，实物电路图如图所示：

    电路图如下：

    （3）灯泡不亮，可能是灯泡发生短路或电路存在开路造成的，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联的灯泡电路出现短路，因此其故障原因是：灯泡短路．
    （4）由甲图可知，电流表量程为0～0.6A，由乙图电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.38A，
    由I=$\frac{U}{R}$得：灯泡阻值为R=$\frac{{U}_{额}}{I}$=$\frac{3.8V}{0.38A}$=10Ω．
    （5）①根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接2，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V，灯泡正常发光．
    ②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U，此时电压表测灯泡和R0两端的电压．
    ③根据串联电路的电流、电压特点可得，通过灯泡的电流：I=I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$‘灯泡额定功率：P=U额I=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
    故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）如上图；（3）灯泡短路；（4）10；
    （5）①2；3.8； ②1；  ③$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．

    点评 本题考查了连接实物电路图、实验故障分析、实验操作、电表读数、求灯泡功率、实验设计等；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；最后一问：实验设计是本题的难点，知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    1．小明和同学们在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V．

    （1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向B（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
    （2）闭合开关前，应将滑片放在滑动变阻器阻值最大的位置，但小明未按此要求操作，除了从实物图中能直观地看到滑片所在的位置外，你还能用在实验中发生的哪个实验现象来证实这一点？移动滑动变阻器的滑片，灯变暗，或电流表、电压表的示数减小；
    （3）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W，该图象不是直线，主要原因是灯丝电阻随温度升高而变大；
    （4）小明完成上述实验后，老师发观电流表已坏，老师又给了小明两个开关S1、S2和定值电阻R=10Ω及导线，小明利用剩余器材和所给的器材，只连接了一次电路，也完成了对小灯泡额定功率的测量．请你画出实验设计的电路图．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．小明想测出标有“4V”字样的小灯泡的额定功率．他选用了以下器材：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干．经检验发现电压表的0～15V量程已损坏，但0～3V量程完好．于是，小明设计了如图1所示的电路进行实验．
    （1）请在图2虚线框中画出小明设计的电路图．
    （2）要测出小灯泡额定功率，应该调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2V，此时电流表的示数如图3所示，通过小灯泡的电流为0.28A，则小明测出该小灯泡额定功率是1.12W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（　　）
    A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大
    C．电流表示数变大，灯泡变亮D．电压表示数变小，灯泡变亮

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．如图所示，用动滑轮提升重物的好处是可以省力．用大小为12N的拉力将重为20N的物体竖直向上匀速提升1m，整个过程用时10s，则对物体做的有用功为20J，拉力做功功率为2.4W，动滑轮的机械效率为83.3%．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    16．在探究“水的沸腾”的实验中：

    （1）A和B分别是两小组同学所做的实验．图C是他们绘制的沸腾图象．a图线所选择的装置应是A（A/B）．如果按照B图安装实验器材，应该按照自下而上（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行，调整好装置后，发现温度计示数上升较慢，为了使温度计示数上升得更快些，她应该减少水的质量，为了方便读出温度计的示数，将温度计从水中拿出来进行观察读数，则会导致所测温度偏低（选填“高”或“低”）．
    （2）图D是他们观察水沸腾前（前/时）实验中出现的情景，水沸腾时，杯口冒出大量“白气”，这是由于水蒸气遇冷液化形成的（填物态变化名称）．
    （3）现有另外两组同学在某实验室里做“水的沸腾”实验，选用的实验装置相同，他们绘制的沸腾图象如图E所示，此时水的沸点是100℃，a、b图象不同的原因是水的质量不同．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    3．电源电压恒为“9V”不变，将一个标有“6V 10Ω”的电阻接入该电路中且能正常工作，求：
    （1）电路中的电流为多大？
    （2）应该要串一个多大的电阻？

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    20．用滑轮来匀速提升重物，如图所示，右侧滑轮是定滑轮（选填“动”或“定”），它的好处是可以改变力的方向，若不计滑轮的重力和摩擦，如果FA=FB=50牛，则GA=100牛，GB=50牛．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    1．阅读短文，回答问题
    全碳气凝胶
    “全碳气凝胶”是浙江大学的科学家发明的一种新型材料，它是将石墨烯和碳纳米管两种材料加入水中，在低温下冻干后再除去水分，保留“骨架”，研制出的一种超轻材料．
    “全碳气凝胶”构造类似于海绵，具有良好的导电性，是世界上最轻的材料之一，密度仅为0.16mg/cm3．一个杯子大小的气凝胶静止在叶尖上，叶子只发生了微小弯曲，如图1所示．它还可吸收相当于自身质量900倍的油，有望在海上漏油、净水、净化空气等污染领域发挥重要作用．
    （1）密度仅为0.16mg/cm3，“0.16mg/cm3”表示的物理含义是1cm3的全碳气凝胶质量为0.16mg；体积是1m3的全碳气凝胶质量为160g．
    （2）让100cm3大小的“气凝胶”“踩”在狗尾巴草上，纤细的草须一点都没有被压弯，如图2所示．若将其压缩至很小体积之后也能迅速复原，则可判断，“全碳气凝胶”材料至少具有密度小和弹性好的特点．
    （3）下列“全碳气凝胶”实际应用中，不可能实现的是C
    A．清洗厨房的油烟机
    B．吸除冰箱内的异味
    C．做打桩机的重锤
    D．做电影场景中倒塌的“墙壁”
    （4）1dm3的“全碳气凝胶”最多能吸收的有机溶剂重力为1.44N．（g取10N/Kg）
    （5）航天飞机的总质量为2×106kg，航天飞机的材料密度约为4.0×103kg/m3，若采用气凝胶制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”质量80kg．

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