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    5．红红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验中．如图，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表，电压表各一个，若干定值电阻（10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（20Ω  3A），开关，导线若干．

    （1）如图，红红所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
    （2）正确连接导线过后，闭合开关，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．红红的操作不当之处是：滑片没有移到阻值最大位置．灯泡熄灭的同时，可观察到电压表示数变大．（选填“变大”、“变小”）
    （3）红红更换灯泡后，逐步移动滑片，看到如图乙的电压表示数，其读数是2.2V，为使灯泡正常发光，应向右（选填“左”、“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U-I图象．可知灯泡的额定功率为0.5W．
    （4）不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系，原因是：灯泡的电阻是变化的．
    （5）为进一步探究电流与电阻的关系，红红将灯泡依次换成已有的定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5V，要顺利完成4次测量，应在电路中在串联一个阻值为4Ω的定值电阻．

    分析 （1）本实验中，电压表应与灯泡并联；
    （2）闭合开关，灯泡发出明亮耀眼的光，很快熄灭，说明电路电流太大，电路中总电阻太小，由此分析不当之处；灯泡烧坏后电压表串联在电路中，由此可知电压表示数；
    （3）根据图示电压表读数，然后根据电表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；
    灯泡在额定电压下的功率是额定功率，由图中数据求出额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率；
    （4）灯泡电阻是变化的，根据控制变量法分析原因；
    （5）根据串联电路特点和欧姆定律计算串联电阻的范围．

    解答 解：
    （1）要测小灯泡功率，电压表应与灯泡并联，由图甲知，电压表测总电压，修改后电路如图所示：
    ；
    （2）灯泡发出明亮耀眼的光很快熄灭，说明电路中电流过大，原因是：闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置；
    灯泡发出明亮耀眼的光很快熄灭，说明灯泡被烧坏，所以电压表与电流表串联在电路中，此时电压表测电源两端电压，所以示数变大；
    （3）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，所以示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为使灯泡正常发光，应增大电路中电流，减小电路中电阻，所以应把滑片向右端移动；
    由图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
    （4）由图象知，通过灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的．
    电流与电压和电阻有关，在探究电流与电压关系时应保持电阻不变，但灯泡在不同电压下电阻是不同的，所以不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系；
    （5）由题知，探究电流与电阻的关系，定值电阻两端电压恒为2.5V，
    由串联电路特点和欧姆定律有：IR=I，则：$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{U}{{R}_{总}}$，更换的电阻R越大，电路总电阻越大，
    若将5Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{5Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R总=9Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R1=R总-R=9Ω-5Ω=4Ω，
    若将15Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{15Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R总=27Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R2=R总-R=27Ω-15Ω=12Ω，
    若将25Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{25Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R总=45Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R3=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω，
    若将30Ω电阻连入电阻中，即：$\frac{2.5V}{30Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{总}}$，解得R总=54Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R4=R总-R=54Ω-30Ω=24Ω，
    需要再串联入电阻的阻值最大为R1=4Ω，
    最小为R4-R=24Ω-20Ω=4Ω．
    所以要顺利完成4次测量，应在电路中在串联一个阻值为4Ω的定值电阻．
    故答案为：（1）见上图；（2）滑片没有移到阻值最大位置；（3）2..2；右；0.5；（4）灯泡的电阻是变化的；（5）4Ω．

    点评 本题考查了实物电路连接问题、电路故障、电表读数、实验的操作、电功率的计算，还考查了对探究电流与电压和电阻关系的实验，考查知识点多，综合性强．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    15．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池．观察电压表的接线和指针偏转可知：锌片是盐水电池的负极，电池的电压为0.6V．如图所示，电阻箱的示数2008Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示，体温计的示数为（　　）℃
    A．37.5B．38C．38.5D．39

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为20Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R 2的最大阻值分别为20Ω、40Ω，实验电路如图（1）所示．

    （1）请用笔画线代替导线将电路图（1）连接完整，要求向左移动滑片时电压表示数变小；经过判断可知本实验应该选用的滑动变阻器是R2（选填“R1”或“R2”）．
    （2）如图（2）是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W；某同学误将电压表并联在滑动变阻器的两端，如图（3）所示，他从滑片置于最右端时开始记录第1组数据，逐渐调节滑片测得多组数据并描绘出U-I图象如图（4）所示．实际上小灯泡两端的电压太高会缩短灯泡的寿命，为使实验中小灯泡两端电压不超过3.5V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为13.9Ω（保留一位小数）．
    （3）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R 0的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（5）所示的电路，也测出了灯泡的额定功率．请完成下列实验步骤：
    ①闭合开关S1，S 2与触点1接触，调节滑动变阻器，使电流表A的示数为$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$；
    ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1，S 2与触点2接触，读出电流表示数为I；
    ③灯泡的额定功率表达式P额=2.5V×（I-$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$）（用已知量与测量量表示）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    20．小明家新买了一个电热水壶，其铭牌如表所示，求：
    额定电压220V
    额定功率1100W
    容积2L
    （1）电热水壶正常工作时，发热板的电阻是多少？
    （2）小明家 安装的电能表如图所示，某次家中只有热水壶在工作，在2min内电能表的转盘转了90转，求此时该水壶的实际功率．
    （3）用这个水壶将初温为20℃的满壶水煮沸，水吸收的热量是多少？[气压为1个标准大气压，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]．
    （4）若热水壶效率是80%，在额定电压下使用，要加热多长时间才能把水煮沸？

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    10．关于下列几种现象，分析正确的是（　　）
    A．冰雪消融是熔化形成的，熔化需要放热
    B．草叶上形成的“露珠”是液化形成的，液化需要放热
    C．秋天早晨的雾是汽化形成的，汽化需要放热
    D．冬天早晨的霜是凝华形成的，凝华需要吸热

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    17．实验室中小锐同学在做物质熔化的实验，每隔1min记录一次温度示数，并根据实验数据绘制了如图14所示图象．由图可知：      为晶体；当对物体进行加热到8min时，此时物体乙处于      状态（　　）
    A．甲、液态B．乙、固态C．甲、固液共存D．乙、固液共存

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    14．阅读材料，回答问题．

           血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一输送提供了动力．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环．如图甲是该装置的示意图，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启．
          手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图乙所示，使用时，将血管（圆柱形）放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度．
          某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系．n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表．
    n1.000.900.800.750.60
    v/ms-10.1800.2000.2250.2400.300
    研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重．
    （1）甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，活塞向左（选填“左”或“右”）运动，在抽血（选填“抽血”或“送血”）．
    （2）某次测量时，电流流过仪表显示电流为2mA，电阻R的阻值为100Ω，ab间电压为0.2V，电磁血流计的原理与发电机（选填“电磁铁”、“电动机”、“发电机”）的原理相似，利用电磁流量计不可以（可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量．
    （3）由材料信息并类比速度的定义过程可知，血流量=vS（写出表达式），若某次测得血流速度为0.1m/s，血流量为5×10-5 m3/s，则对应血管的横截面积为5×10-4m2．
    （4）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化．若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.25时，心脏推动血液流动的功率P=16P0．
    （5）交警常根据司机呼出的气体检测血液中的酒精含量，检测原理如图丙所示，电流表示数反映酒精浓度大小，R0为定值电阻，D为陶瓷气敏传感器，其电阻的倒数$\frac{1}{R}$与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图丁所示，则当气体中酒精蒸气的浓度减小时，气敏传感器两端电压将增大（选填“增大”或“减小”）；若电池用久后电压减小，将会使测得的酒精浓度偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    3．下列图中证明大气压强存在的实验是（　　）
    A．
    像皮塞跳起    		B．
    筷子提米    		C．
    覆杯实验    		D．
    向两球之间吹气

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