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    14．某校物理社团的学生做“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压关系”的实验，电源两端电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，设计的电路如图甲所示，操作如下：

    （1）按图甲连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，记录两电表示数；移动滑片，观察并记录多组数据，绘制如图乙所示的U-I图象，则小灯泡的额定功率为1W．实验中，当电流表示数为I0（I0＜0.30A）时，小灯泡的电功率为P1；
    （2）断开开关，用定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，读出两电表示数，并记录在表格中；移动滑片，测出多组数据，记录在表格中．分析表格中的数据可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比．实验中，当电流表示数仍为I0时，定值电阻的电功率为P2，则P1、P2的大小关系为P1＜P2；
    探究电流与电压关系的实验数据表
    实验次数1234
    电压U/V0.91.52.53.0
    电流I/A0.180.300.500.60
    （3）若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端，电路的总功率为1.8W．

    分析 （1）由图找到灯的电压为2.5V时的电流，根据P=UI求灯的额定功率；
    （2）由表中数据可知，根据电压与对应的电流之比为一定值回答；由欧姆定律求出定值电阻大小，用特殊值法根据题中相关数据确定其大小关系；
    （3）由（1）（2）中，变阻器连入电路中的电阻最大时相关的条件，根据串联电路电压的规律和欧姆定律，由电源电压不变 列方程求出电源电压，再根据串联电路电压和电流规律确定小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端时电路的电流大小，根据P总=UI求总功率．

    解答 解：（1）因灯的额定电压为2.5V，由图可知当灯的电压为2.5V时，灯的额定电流为0.4A，故灯的额定功率：
    P=UI=2.5V×0.4A=1W；
    （2）由表中数据可知，电压与对应的电流之比为一定值，即当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
    由欧姆定律可知，定值电阻的大小：
    R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.9V}{0.18A}$=5Ω，
    因P1、P2的变化关系是单调的，故可用特殊值法确定其大小关系：
    可设I0=0.20A，由图知，灯的电压U1=0.5V，则小灯泡的电功率为：
    P1=U1I0=0.5V×0.2A=0.1W；
    此时定值电阻的功率：
    P2=I02×R=（0.2A）2×5Ω=0.2W，则P1、P2的大小关系为P1＜P2；
    （3）设变阻器的最在电阻为R滑，按图甲连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，记录两电表示数；移动滑片，观察并记录多组数据，绘制如图乙所示的U-I图象，可知，此时对应的电流为为I0=0.2A，根据欧姆定律和串联电路的规律，电源电压：
    U=I0R滑+UL=0.2A×R滑+0.5V-----①；
    在（2）中，断开开关，用定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，读出两电表示数，并记录在表格中，此时电压为U′=0.9V，对应的电流I′=0.18A，
    根据欧姆定律和串联电路的规律，电源电压：
    U=I′R滑+U′=0.18A×R滑+0.9V-----②；
    由①②得，电源电压：
    U=4.5V，若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端，由串联电路各处的电流都相等，只有当电路中的电流为0.4A时，灯的电压为2.5V，定值电阻的电压为U定=IR=0.4A×5Ω=2V，符合串联电路各部分电压和等于总电压的规律（4.5V=2.5V+2V）．
    故若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端，电路的总功率为：
    P总=UI=4.5V×0.4A=1.8W．
    故答案为：（1）1；（2）正比；＜；（3）1.8．

    点评 本题测量：小灯泡的电功率”和“探究电流与电压关系，考查电功率的计算、分析数据归纳结论的能力及串联电路的规律和欧姆定律的应用，体出了特殊法在解题中的运用，关键是从图和表中获取有效的信息，求出电源电压．为一好题，难度大．

    练习册系列答案
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    5．如图甲，睿智同学发现小水塘平静的水面上漂浮着一只乒乓球，他试图用扔石子激起水波的方法将乒乓球推向水塘边．他将小石子扔进水中，激起了一圈圈水波向外扩展，而球只在原处“蹦蹦跳跳”，并未随水波向外水平移动．

    睿智作出三种猜想：
    A．小石子使水产生的振动不够强，水波太小，水对乒乓球的水平推力太小；
    B．乒乓球浸入水中深度过浅，水对它的水平推力太小；
    C．向外逐渐扩展的水波，是被石子击中的那部分水，将竖直方向的振动向外依次传播而形成，而水并未水平移动，故对乒乓球没有产生水平推力．
    为了验证猜想，他设计了如下的实验方案：
    ①选择一个水深较浅（膝盖以下）的水池．如图乙，将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上（它们浸入水的深度不同）；
    ②用手替代石子，以一定频率沿竖直方向拍打水面O处；
    ③拿走纸船和木块，改变拍打水面的方向，观察乒乓球的运动情况．
    进行实验收集证据：
    （1）他用不同的力度沿竖直方向拍打水面，发现乒乓球没有水平移动，说明猜想A是错误（选填“正确”或“错误”）的．
    （2）为了验证猜想B，应选择实验方案①②（填序号）．实验时，观察到三个物体都只是在原位置上下振动，由此睿智得出结论：乒乓球是否水平移动与浸入深度无关．你认为这一结论是否可靠？不可靠，理由是：没有控制质量不变．
    （3）实施方案③时，发现除了竖直拍打外，其它拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动，说明当时睿智所扔的石子几乎是以竖直方向入水的．
    （4）为了验证猜想C，再提供几个相同的乒乓球，请你设计一个实验方案：将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的不同同心圆上，用手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处，观察乒乓球的运动情况．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

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    （1）指示灯的电阻；
    （2）转向开关S与触点“2”和“3”接通时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率为多少？
    （3）转向开关S与触点“4”和“5”接通时，指示灯交替闪烁工作1min消耗的电能．

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