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    17．小明按如图所示电路图做“测量某用电器的电功率”的实验．实验室可提供下列器材
    A．电流表                  
    B．电压表
    C．滑动变阻器R（阻值0一20Ω）
    D．电阻为10Ω的待测用电器L（电阻不随温度变化）
    E．电源E（电压4.5V并保持不变）
    F．开关S及导线若干
    （1）根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过用电器的最小电流为0.15A；加在用电器两端的最大电压为4.5V；
    （2）若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时两只电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的用电器的功率范围只能是0.4W～0.9W．
    （3）小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：如果小明观察到电流表无示数，则故障是滑动变阻器断路；
    如果小明观察到电流表有示数，则故障是定值电阻短路．
    （4）排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是错误（选填“正确”或“错误”）的．
    次数电压U/V电流I/A电功率P/W平均电功率P/W
    1
    2
    3

    分析 （1）由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表测电阻两端电压，当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路电流最小，由欧姆定律可以求出最小电流；当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电阻两端的电压最大，等于电源电压．
    （2）当电压表为满量程的$\frac{1}{3}$时，电流表的指针是否在$\frac{1}{3}$量程以上．
    如果电流表的指针在$\frac{1}{3}$量程到满量程之间，此时电压表示数为灯泡的最小电压，根据P=UI能计算灯泡的最小功率，否则不符合要求．
    当电流表为满量程的$\frac{1}{3}$时，电压表的指针是否在$\frac{1}{3}$量程以上．
    如果电压表的指针在$\frac{1}{3}$量程到满量程之间，此时电流表示数为灯泡的最小电流，根据P=UI能计算灯泡的最小功率，否则不符合要求．
    当电压表为满量程时，电流表的指针是否在$\frac{1}{3}$量程以上．
    如果电流表的指针在$\frac{1}{3}$量程到满量程之间，此时电压表示数为灯泡的最大电压，根据P=UI能计算灯泡的最大功率，否则不符合要求．
    当电流表为满量程时，电压表的指针是否在$\frac{1}{3}$量程以上．
    如果电压表的指针在$\frac{1}{3}$量程到满量程之间，此时电流表示数为灯泡的最大电流，根据P=UI能计算灯泡的最大功率，否则不符合要求．
    （3）电路故障有两种：断路或短路；电流表没有示数，说明电路断路，电压表没有示数，说明断路位置在电压表并联电路之外；电流表有示数，说明电路不存在断路，电压表无示数，说明与电压表并联的电阻短路．
    （4）在不同电压下，电阻的电功率不同，求不同功率的平均值没有意义，据此分析表格设计是否正确．

    解答 解：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器最大阻值时，电路电流最小，
    根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
    I最小=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑最大}}$=$\frac{4.5V}{10Ω+20Ω}$=0.15A；
    当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，
    加在定值电阻两端的电压最大，等于电源电压，为4.5V；
    （2）当用电器两端电压为1V时（满刻度的三分之一），用电器电流为：I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{L}}$=$\frac{1V}{10Ω}$=0.1A＜0.2A（电流表的满刻度的三分之一），不符合题意．
    当用电器中的电流为0.2A时（满刻度的三分之一），用电器电压为U1′=I1′RL=0.2A×10Ω=2V＞1V（电压表满刻度的三分之一量程），符合题意，
    所以，0.2A为用电器的最小电流，
    所以用电器最小功率为：P1=U1′I1′=2V×0.2A=0.4W．
    当用电器中的电流为0.6A时（满量程），用电器电压为：U2′=I2′RL=0.6A×10Ω=6V＞3V（满量程），不符合题意．
    当用电器中的电压为3V时（满量程），用电器电流为：I2=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A（满量程），所以3V为用电器的最大电压，
    所以用电器最大功率为：P2=U2I2=3V×0.3A=0.9W．
    （3）电流表无示数，电压表无示数，电路断路，断路位置在滑动变阻器处，即：滑动变阻器断路；
    电流表有示数，电路不存在断路，电压表无示数，说明与电压表并联的电阻短路；
    （4）在不同电压下，电阻的电功率不同，求不同功率的平均值没有意义，
    表格中求电阻平均功率的做法是错误．
    故答案为：（1）0.15；4.5；（2）0.4W～0.9W；（3）电流表无示数；滑动变阻器断路；电流表有示数；定值电阻短路；（4）错误．

    点评 本题考查了电路故障分析、电流表读数、求电阻功率、分析实验记录表格设计是否合理、求电阻功率的范围，这是实验的常考内容，一定要掌握．

    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

    4．景德镇盛产陶瓷，小李同学想测量一块不规则瓷片的密度．

    （1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节平衡螺母使天平平衡．
    （2）用调节好的天平测量瓷片的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图1所示，则瓷片的质量为32g．
    （3）他发现瓷片放不进量筒，改用如图2所示的方法测瓷片的体积：
    a．往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片；
    b．先往量筒装入40ml的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图3所示，则瓷片的体积为14cm3．
    （4）用密度公式计算出瓷片的密度ρ为2.29g/cm3．
    （5）根据以上步骤，你认为小李同学测出的瓷片密度值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．洗手池与下水管之间常常要安装一段U形管，U形管起的主要作用是（　　）
    A．防止水管热胀冷缩，起伸缩作用B．因水管与盆底连接，起装饰作用
    C．防止水管堵塞，便于疏通D．相当于连通器，起隔离臭气作用

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．小刚同学要测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率（小灯泡电阻约为10Ω）电源电压为6V．

    （1）连接不完整的实物电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，完成实物电路连接（要求：滑片向左移动灯泡变暗）．
    （2）闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调到左（选填“左”或“右”）端．
    （3）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，他观察到电压表有明显偏转，电流表无示数，则该电路的故障可能是小灯泡断路了．排除故障后，小刚想测量小灯泡的额定功率，请你将下面的实验步骤补充完整：闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为3.8V，他发现电流表的示数如图乙所示，则此小灯泡的额定功率为1.216W．
    （4）小明在做此实验时，发现电压表的大量程坏了，他在不增加器材的情况下将实验电路重新设计很快完成了该实验，请你在方框内画出他设计的电路图． 连接完电路后他在测量小灯泡的额定功率时移动滑片使电压表的示数为2.2V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    12．在利用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率的实验中，手和眼的分工分别是（　　）
    A．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表
    B．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表
    C．手移动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光
    D．手按开关，眼睛观察电流表

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格，实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω　 2A”、“50Ω　 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线．

    （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整．
    （2）按图连接实物电路图时，开关S应该断开；开关闭合前 滑片应放在B（A或B）端．
    （3）电路连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡短路．
    （4）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：滑动变阻器阻值太小；应换用铭牌为50Ω1A的滑动变阻器；
    （5）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U-I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为0.75W，该小灯泡符合（选填“符合”或“不符合”）制造规格；
    （6）由“U-I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是5Ω；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它 两端电压的升高而升高增大（选填“增大”、“减少”或“不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图甲所示是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

    （1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“3”（选填“3”或“15”）的接线柱相连．
    （2）闭合开关前，应将滑片P置于B端（选填“A”或“B”）．
    （3）若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，时记下电流表的示数．
    （4）根据实验数据画出I-U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.625W．此时小灯泡的电阻为10Ω．
    （5）结合图乙的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？不能（选填“能”或“不能”），其理由是灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    6．关于重力的探究．
    （1）图1所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置．
    ①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向不变（变化/不变）；
    ②剪断悬线OA，观察小球下落的方向是竖直向下；
    ③从以上实验现象分析可得出：重力方向是竖直向下，
    建筑工人经常使用的重锤线就是该原理的应用．
    （2）在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，如图2所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中．
    质量m/g100200300400500
    重力G/N12345
    ①把表格中的空格填写完整；
    ②图3中弹簧测力计的示数为2N；
    ③由此可知物体所受的重力跟质量成正比．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．要验证“物体所受的重力跟它的质量成正比”，请完成实验设计方案．
    （1）要完成实验，除需要天平，体积相同的铝块、铁块和铜块各一个，还需要的测量器材是弹簧测力计．
    （2）请你设计一个记录实验数据的表格．
    （3）测量结束后，你如何根据实验数据判断物体受到的“重力”与质量是否成正比？请说出一种方法：

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