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    1．如图所示电路中，电源电压12V不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程（0～0.6A或0～3A）．只闭合S2时，电流表的示数为0.4A．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
    求：（1）灯丝电阻．
    （2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值．
    （3）闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围．

    分析 （1）只闭合S2时，R1与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出灯丝的电阻；
    （2）只闭合S3时，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出变阻器R2连入电路的阻值；
    （3）闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律求出通过R1的电流，然后确定电流表的量程；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电流表的示数最小，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出其大小；当电流表的示数最大为3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小值即可得出答案．

    解答 解：（1）只闭合S2时，R1与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻：
    R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.4A}$=30Ω，
    因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
    所以，灯丝的电阻：
    RL=R-R1=30Ω-20Ω=10Ω；
    （2）只闭合S3时，灯泡正常发光时的电压为5V，
    因串联电路中各处的电路相等，
    所以，电路中的电流I′=IL=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{5V}{10Ω}$=0.5A，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，滑动变阻器两端的电压：
    U2=U-UL=12V-5V=7V，
    滑动变阻器接入电路中的电阻：
    R2=$\frac{{U}_{2}}{I′}$=$\frac{7V}{0.5A}$=14Ω；
    （3）闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
    因并联电路中各支路两端的电压相等，
    所以，通过R1的电流：
    I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{20Ω}$=0.6A，
    则电流表的量程为0～3A，
    当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=60Ω时电流表的示数最小，
    因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
    所以，电流表的最小示数：
    Imin=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{20Ω}$+$\frac{12V}{60Ω}$=0.6A+0.2A=0.8A，
    当电流表选接0～3A，且示数为3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
    此时通过滑动变阻器的电流：
    I2=Imax-I1=3A-0.6A=2.4A，
    滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
    R2′=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{2.4A}$=5Ω，
    即R2取值范围为5Ω～60Ω，电流表的示数范围为3A～0.8A．
    答：（1）灯丝电阻为10Ω；
    （2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值为14Ω；
    （3）闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，R2取值范围为5Ω～60Ω，电流表的示数范围为3A～0.8A．

    点评 本题考查了串联电路特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等，要注意滑动变阻器变化时和电流表示数的对应关系．

    练习册系列答案
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    A．给自行车打气时打气筒变热B．电炉丝通电后变热
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    12．如图所示，用大小相同的力F通过不同的滑轮组提升重物，如果不计轮重和摩擦，则滑轮组所挂重物的质量最大的是（　　）
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    9．黑夜看不见开关位置，为此李可同学设计了如图所示电路．当单刀双掷开关S合向b时，照明灯亮，指示灯灭，避免指示灯费电；当S合向a时，照明灯灭，指示灯亮，人就可以看到开关的位置（S只能处于这两种状态）．他利用一个正常工作电压为10V，正常工作电流为0.05A的小灯泡和一个定值电阻来安装指示灯．
    （1）为使指示灯正常发光，请在图示方框内完成指示灯和定值电阻的连接电路；
    （2）该定值电阻的阻值为多大？

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    所需器材：cdg（填序号）
    简述实验步骤：
    （1）将木板放在水平桌面上；
    （2）将长方体木块平放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向上作匀速直线运动，读出此时的拉力F1；
    （3）将长方体侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着它在水平方向作匀速直线运动，读出此时的拉力F2；
    （4）比较（2）（3）结果得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关．

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    10．某同学在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中，选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：
    A．把天平放在水下平桌面上
    B．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡
    C．将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中，此时液面示数为V2
    D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡
    E．在量筒中倒入适量的水，此时液面的示数为V1
    （1）为了更准确地测出矿石的密度，你认为以上操作的合理顺序是ABDEC．（填字母序号）
    （2）用调节好的天平称小矿石的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码度游码的位置如图甲所示，则矿石的质量为62g．
    （3）若用量筒测量矿石体积，如图乙、丙两图表示放入矿石前后体积，则所测得矿石的体积是20cm3，矿石的密度为3.1×103kg/m3．

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    11．在测定盐水密度的实验中，
    （1）小东将天平放在水平台上，把游码移到标尺左端零刻线后，发现指针静止时如图甲所示，这时他应将横梁右端的平衡螺母向左调节（选填“左”或“右”），使天平平衡．
    （2）如图乙是烧杯中装入适量盐水后，置于调平的天平上，天平重新平衡时砝码和游码的示意图；图丙为将烧杯中部分盐水倒入量筒后的情景．请利用乙、丙两图数据帮小东将下表补充完整．
    烧杯和盐水的总质量m总/g烧杯和剩余盐水的总质量m剩/g倒出盐水的质量m/g倒出盐水的体积V/cm3盐水的密度
    ρ/（g•cm-3）
    66
    （3）另一位同学的实验方法是：先测出空烧杯质量为m1；接着向空烧杯中倒入适量盐水后，测出总质量为m2；再把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积为V；然后计算出盐水的密度ρ′=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$．与小东测出的盐水密度ρ相比较，则ρ′＞ρ（选填“＜”、“＞”或“=”）．

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