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18.回顾实验和探究:(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)测量小灯泡的电功率:
 原理 实验原理:P=UI
 电路图  示数图象 
 步骤1、上图中,闭合开关前,变阻器的滑片应放在最右(选“左或右”)边.
2、调节电路使灯泡正常发光时,两电表示数如图所示,则灯泡的额定电压是2.5V,额定功率是0.6W.
3、调节电路,使灯泡两端电压低于额定电压,观察灯泡亮度并计算其电功率.
4、向左(选填“左”或“右”)移动滑片P,使灯泡两端的电压略高于额定电压,重做上述实验. 
结论 由实验数据可知,小灯泡的亮度决定于它的实际功率. 
问题讨论 由图象知,不同电压下工作时灯泡电阻是变化的,可能是温度影响了电阻大小. 
(2)探究电流产生的热量与什么因素有关
 实验过程如图所示的装置是探究电流产生的热量与电阻关系的装置,两电阻丝串联起来接在电路中,目的是使两根电阻丝电流和通电时间相等.

 
 
 现象 通过一段时间后右(“左”或“右”)边温度计变化量更大.
 问题讨论 若实验所用两定值电阻,其材料、长度均相同,则10Ω电阻比5Ω电阻更细(“粗”或“细”)

分析 (1)原理:
测量电功率的实验原理为:P=UI;
步骤:
1、闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处;
2、小灯泡正常发光时的电压等于额定电压,根据电表的选择的量程和分度值读出电压和电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
4、要使灯泡两端的电压略高于额定电压,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,由电路图可知滑片的移动方向;
结论:
小灯泡的亮度是由实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮;
问题讨论:
小灯泡的电阻随温度的升高而增大;
(2)实验过程:
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;
实验中,两电阻丝串联可使电流大小和通电时间相同,这样便于研究电热与电阻的关系,是控制变量法的运用;
现象:
电流产生热量多少不能直接观察,通过温度计示数的变化来反映,电流产生热量越多,温度计示数变化越大;
问题讨论:
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,在材料与长度相同时,电阻与横截面积成反比.

解答 解:(1)原理:
要测量小灯泡的电功率,需要用电压表测量小灯泡两端的电压,用电流表测量通过小灯泡的电流,
然后根据P=UI计算小灯泡的电功率,故测量小灯泡的电功率的实验原理是:P=UI.
步骤:
1、闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,由电路图可知,变阻器的滑片应放在最右边.
2、由图可知,电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,此时小灯泡正常发光,则灯泡的额定电压是2.5V.
电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,
则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
4、要使灯泡两端的电压略高于额定电压,即使灯泡两端的电压增大,则滑动变阻器的电压减小,
需要减小滑动变阻器接入电路的电阻,故应向左移动滑片P.
结论:
由实验数据可知,灯泡两端的电压越大,电流越大,根据P=UI可知,
灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,故小灯泡的亮度决定于它的实际功率.
问题讨论:
 由图象知,不同电压下工作时,对应的电流不同,灯泡的功率不同,亮度不同,
温度不同,灯丝的电阻不同,可能是温度影响了电阻大小.
(2)实验过程:
由图可知,两个电阻串联起来,使通过两根电阻丝的电流和通电时间相同,电阻不同,探究电流产生热量跟电阻的关系.
现象:
5Ω的电阻丝和10Ω的电阻丝串联在电路中,在电流和通电时间相同,电流通过10Ω的电阻丝产生的热量多,故通过一段时间后右边温度计变化量更大.
问题讨论:
在其它条件相同时,导体的电阻与横截面积成反比,故两定值电阻在材料、长度均相同,则10Ω电阻比5Ω电阻更细.
故答案为:(1)P=UI;右;2.5;0.6;左;实际功率;温度;
(2)电阻;电流,右;细.

点评 (1)本题是测量小灯泡的电功率实验,考查的实验原理、滑动变阻器的使用、电表的读数、电功率的计算、灯泡的亮度与实际功率的关系以及电阻与温度的关系等,有很强的代表性,属于中考常考的重点内容,应熟练掌握.
(2)本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流关系及影响电阻大小的因素的了解和掌握,因物理量较多,在研究电流产生的热量与什么因素有关时,要用好控制变量法.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题

10.如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.R1的电阻为10ΩB.滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C.电路消耗的最小功率为1WD.电路消耗的最大功率为3.6W

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

9.物理课上,老师让同学们测一个小灯泡的额定功率.已知小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率约为1.5W.老师准备的器材有:一个蓄电池(电压约为6V),一块电流表(量程:0~0.6A,0~3A),三个开关,若干导线.另外,老师还提供以下可供选择的器材:
A、定值电阻R1(阻值:10Ω);
B、定值电阻R2(阻值:200Ω);
C、滑动变阻器RP1(铭牌:20Ω  1A);
D、滑动变阻器RP2(铭牌:50Ω  0.5A);
请你帮助同学们设计一个实验方案,测出小灯泡的额定功率(电路不可重组、不能忽略温度对灯丝电阻的影响).要求:
(1)为测出小灯泡的额定功率,除了选择蓄电池、电流表、开关及导线外,还应选择的实验器材有A、C;(填写器材前面的字母序号)
(2)请在虚线框内画出你所设计的实验电路图;
(3)根据你所设计的电路,写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(4)写出额定功率P的数学表达式(用已知量和测量量表示).

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

6.小明同学测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率,他设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材,如图1所示,

(1)请你根据实物电路连接情况在图2中画出实验电路图.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到右(选填“左”或“右”)端,电路连接正确后,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮.接下来应进行的操作是D.
A、更换一个同样规格的小灯泡            
B、更换电压表所使用的量程
C、检查电路中是否存在断路故障          
D、减小变阻器接入电路的阻值
(3)若连接完电路后,闭合开关,电流表和电压表均有示数,且电压表示数不等于电源电压,但无论怎样移动滑片,电流表和电压表示数均无变化,则电路中出现的故障是滑动变阻器同时把下面两接线柱接入电路;
(4)实验过程中,当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数如图3所示,此时的电流为0.32A,小灯泡的额定功率为1.596W;
(5)测完小灯泡的额定功率后,小明在测量实际电压为4.5V时小灯泡的实际功率,那么,他应将滑动变阻器滑片向左(选填“左”或“右”)端移动;
(6)若实验时所用电源电压为6V,小明在测小灯泡的额定功率时发现电压表的0-15V量程已经损坏,则在不更换或修理电压表的前提下,他应将电压表与滑动变阻器并联,调节变阻器使电压表的示数为2.2V时读出电流表示数.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

13.如图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图,电源为两节干电池,灯泡的电阻值为10Ω左右.
(1)用笔画代替导线将实物图补充完整;
(2)此实验电压表应选用小量程,选择的理由是灯的额定电压为2.5V小于3V;
(3)闭合开关,接通电路后,电流表、电压表均有示数,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表和电压表指针不随着发生变化,则可能的原因是连接电路时把两根导线分别接在了滑动变阻器上端两个接线柱上(或连接电路时把两根导线分别接在了滑动变阻器下端两个接线柱上;或滑动变阻器被短路).
(4)重新改正电路后,按实验要求他测出了一组实验数据,并记录了小灯泡亮度的变化情况,结果如表所示:根据表中的数据回答:
电压(伏)2.002.502.80
电流(安)0.270.300.32
小灯泡电阻(欧)
亮度变化越来越亮
①小灯泡的额定功率为0.75W.
②根据实验数据,你还能发现什么规律?

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

3.测定标有“4V”字样的小灯泡的额定功率,可供你使用的器材有:干电池3节,“4V”小灯泡1只,电压表和电流表各1只,滑动变阻器1只,开关1只,导线若干,
(1)请在方框内画出实验电路图,要求滑片向右移动时,电阻变大.
(2)根据实验电路图,用铅笔代替导线将图1所示的实物连成电路,变阻器要求与(1)相同.
(3)电压表的量程有0~3V与0~15V两档,本实验应选用0~15V档;
(4)根据实物连接图,在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应放在A端(填A或B),在闭合开关之后,为测定灯泡额定功率,调节变阻器,应使电压表的读数等于4V;
(5)在调节滑动变阻器的过程中,电压表的示数达到了2V,为使灯泡正常发光,应将变阻器的滑片向A(填A或B)移动.
(6)当小灯泡正常工作时,若电流表的示数如图所示,则可知通过小灯泡的电流是0.24A;
(7)小灯泡的额定功率是0.96W.
(8)实验过程中,根据记录的几次电压表和电流表的示数,发现计算出的小灯泡电阻不是一个定值,这是因为灯泡的电阻受温度的影响而变化.
(9)利用本实验电路,还可做的实验有(列举一例)测量灯泡的电阻.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.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“50Ω  1A”的滑动变阻器一个、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)正确连接好电路后,闭合开关S,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数;移动滑动变阻器的滑片,电流表示数发生变化,但小灯泡仍不亮,电压表仍无示数,故障可能是小灯泡短路;
(3)小明排除故障后完成了实验,并根据实验数据作出“U-I”关系图象如图丙所示,由图可得小灯泡的额定功率为0.75W,该小灯泡符合(选填“符合”或“不符合”)制造规格;
(4)小明同学在实验过程中还发现:
①闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来,出现这一现象的原因是灯丝的电阻随着温度的升高而增大.刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电流减小;
②断开开关,指针偏回到最左端,然后再摆动几下才静止在“0”刻度处,指针摆动几下才静止的原因是指针具有惯性会来回摆动.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

7.小明自制一只弹簧测力计,他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材,首先测出弹簧的长度L0=2.1cm,然后在弹簧下挂上不同钩码,测出弹簧的长度l,算出伸长量△l(△l=l-l0),测量的数据如下表:
拉力F/N1234567
长度l/cm2.502.903.303.704.104.504.90
伸长量△l/cm0.400.801.201.602.002.402.80
(l)从表中的数据可以看出,拉力F和弹簧伸长量△l的关系是成正比,你的判断依据是通过每次实验的F与△L的比值;
(2)小明继续做实验,得到的数据如下:
拉力F/N89101112
长度l/cm5.305.706.106.607.30
伸长量△l/cm3.203.604.004.505.20
从上表的数据可以看出,拉力达到11N时,拉力和弹簧伸长量的关系就改变了,因此,弹簧测力计的范围只能达到0~10N.
(3)小华也制作了一弹簧测力计,如图所示,他直接用它测一重2N的物体的重力,则当弹簧测力计静止时,它的示数为3.4N.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

8.如图所示,是刘华在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,电阻丝RA>RB
(1)实验中采用这种电路连接方式的目的是控制通电时间和电流相同;电流通过导体产生的热量无法测量,本实验是通过比较温度计示数变化来间接比较热量多少的.
(2)闭合开关后,观察甲、乙两个瓶子,可以得出的实验结论是电流和通电时间相同时电阻越大,电流产生的热量越多.
(3)要想探究电热与电流大小的关系,只需调节滑动变阻器,观察比较相同(选填“相同”或“不同”)烧瓶在相同时间内产生热量的多少.
(4)小明提议将该装置改装成“比较水和煤油的吸热升温的属性”的实验,若保持甲瓶的器材不变,他应将乙瓶做两点调整.即电阻改为与RA的阻值相同、水改为质量相等的煤油.

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